СПОСОБ УСТАНОВКИ СТУПЕНИ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ НА ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК B64G5/00 G01M1/04 

Предполагаемое изобретение относится к способам установки ступени (топливного отсека) ракеты-носителя на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда и может быть использовано для установки ступени ракеты-носителя в вертикальном положении на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда при проведении испытаний ступени (топливного отсека) ракеты-носителя на прочность и герметичность.

Известен способ установки ступени ракеты-носителя на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда, заключающийся в том, что ступень ракеты-носителя с установленной на ней технологической оснасткой, включающей переднее и заднее технологическое приспособления, укладывают в горизонтальном положении на опорные узлы транспортной тележки, закрепляют ступень ракеты-носителя на транспортной тележке, подкатывают транспортную тележку к испытательному стенду, снабженному приемной платформой, открепляют ступень ракеты-носителя от транспортной тележки, крепят подъемное оборудование к технологической оснастке ступени ракеты-носителя, посредством подъемного оборудования (крана с траверсой) поднимают ступень ракеты-носителя с опорных узлов транспортной тележки, переносят ступень ракеты-носителя от транспортной тележки к испытательному стенду, опускают ступень ракеты-носителя на приемную платформу испытательного стенда, крепят ступень ракеты-носителя к приемной платформе испытательного стенда, открепляют подъемное оборудование (траверса крана) от технологической оснастки ступени ракеты-носителя, после проведения испытаний ступени ракеты-носителя крепят подъемное оборудование (кран с траверсой) к технологической оснастке ступени ракеты-носителя, открепляют ступень ракеты-носителя от приемной платформы испытательного стенда, посредством подъемного оборудования (кран с траверсой) поднимают ступень ракеты-носителя с приемной платформы испытательного стенда, переносят ступень ракеты-носителя от испытательного стенда на транспортную тележку, опускают ступень ракеты-носителя на опорные узлы транспортной тележки, открепляют подъемное оборудование от технологической оснастки ступени ракеты-носителя, крепят ступень ракеты-носителя к транспортной тележке, откатывают транспортную тележку от испытательного стенда (см. например, «Космонавтика», маленькая энциклопедия, под ред. В.П. Глушко, издательство «Советская энциклопедия», г. Москва, 1970 г., рис. и текст к статье «траверса» на стр. 452).

Недостатком данного способа установки ступени ракеты-носителя на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда является то, что ряд испытаний ракеты-носителя невозможно или нецелесообразно проводить при нахождении ступени ракеты-носителя на испытательном стенде в горизонтальном положении.

Так, например, проведение испытаний ступени ракеты-носителя на динамическую (вибрационную) прочность при горизонтальном положении ступени ракеты-носителя требует создания сложного и крупногабаритного вибростенда.

Проведение же гидравлических испытаний ступени ракеты-носителя на статическую прочность при горизонтальном положении ступени ракеты-носителя приводит к созданию испытательных нагрузок, несоответствующих полетному нагружению ступени ракеты-носителя. Кроме того, в данном случае технически сложной задачей является обеспечение полного заполнения топливных отсеков ступени ракеты-носителя жидкостью и полный слив жидкости из топливных отсеков, находящихся в горизонтальном положении.

Кроме того, данный способ установки ступени ракеты-носителя на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда требует обязательного наличия в помещении кранового оборудования и траверсы, что существенно ограничивает выбор места проведения испытаний (проведение некоторых испытаний по условиям безопасности требует наличие изолированного помещения).

Известен также способ установки ступени ракеты-носителя на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда, заключающийся в том, что ступень ракеты-носителя с установленной на ней технологической оснасткой, включающей переднее и заднее технологическое приспособления, укладывают в горизонтальном положении на опорные узлы транспортной тележки, закрепляют ступень ракеты-носителя на транспортной тележке, подкатывают транспортную тележку к испытательному стенду, снабженному приемной платформой, открепляют ступень ракеты-носителя от транспортной тележки, крепят подъемное оборудование (два крана с траверсами) к технологической оснастке ступени ракеты-носителя, посредством подъемного оборудования (два крана с траверсами) поднимают ступень ракеты-носителя с опорных узлов транспортной тележки, переводят (кантуют) ступень ракеты-носителя из горизонтального положения в вертикальное, переносят ступень ракеты-носителя от транспортной тележки к испытательному стенду, опускают ступень ракеты-носителя на приемную платформу испытательного стенда, крепят ступень ракеты-носителя к приемной платформе испытательного стенда, открепляют подъемное оборудование (траверсы двух кранов) от технологической оснастки ступени ракеты-носителя, после проведения испытаний ступени ракеты-носителя крепят подъемное оборудование (два крана с траверсами) к технологической оснастке ступени ракеты-носителя, открепляют ступень ракеты-носителя от приемной платформы испытательного стенда, посредством подъемного оборудования (два крана с траверсами) поднимают ступень ракеты-носителя с приемной платформы испытательного стенда, переносят ступень ракеты-носителя от испытательного стенда к транспортной тележке, переводят (кантуют) ступень ракеты-носителя из вертикального положения в горизонтальное положение, опускают ступень ракеты-носителя на опорные узлы транспортной тележки, открепляют подъемное оборудование (два крана с траверсами) от технологической оснастки ступени ракеты-носителя, крепят ступень ракеты-носителя к транспортной тележке, откатывают транспортную тележку от испытательного стенда (см. например, «Рекомендации по установке и закреплению макетов ракет-носителей «Циклон», «Космос», Зенит» в вертикальном положении», Военно-космическая академия им. Можайского, 2007 г., стр. 3, 10).

Недостатком данного способа установки ступени ракеты-носителя на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда является то, что для выполнения перевода (кантования) ступени ракеты-носителя из горизонтального положения в вертикальное положение и обратно в помещении требуется наличие двух кранов (с траверсами).

Кроме того, процесс перевода (кантования) двумя кранами ступени ракеты-носителя из горизонтального положения в вертикальное положение и обратно является динамически неустойчивым в продольном и поперечном направлениях (возможно раскачивание ступени ракеты-носителя на тросах кранов) и может повлечь повреждение ступени ракеты-носителя при установке ее на приемную платформу испытательного стенда. При этом требуется синхронная работа двух кранов, в том числе на микроскоростях, а также наличие высоквалифицированных и опытных крановщиков.

Задачей предполагаемого изобретения является повышение эксплуатационных характеристик (исключение возможности повреждения ступени ракеты-носителя в процессе ее кантования двумя кранами, возможность размещения испытательного стенда в помещениях, не оснащенных двумя кранами) известного способа установки ступени ракеты-носителя на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда и устройства для его осуществления.

Поставленная цель в предлагаемом способе достигается тем, что перед укладкой на транспортную тележку в горизонтальном положении ступени ракеты-носителя на транспортной тележке устанавливают балластную емкость и крепят балластную емкость к транспортной тележке. Перед креплением к технологической оснастке ступени ракеты-носителя подъемного оборудования к переднему и заднему технологическим приспособлениям крепят балластную емкость и открепляют балластную емкость от транспортной тележки. После подкатывания транспортной тележки к испытательному стенду шарнирно крепят заднее технологическое приспособление к испытательному стенду, а подъемное оборудование крепят к переднему технологическому приспособлению. Перед переводом ступени ракеты-носителя из горизонтального положения в вертикальное положение заполняют балластную емкость жидкостью. Перевод ступени ракеты-носителя из горизонтального положения в вертикальное положение выполняют путем шарнирного поворота ступени ракеты-носителя относительно испытательного стенда с одновременным опусканием ступени ракеты-носителя на приемную платформу испытательного стенда. После крепления ступени ракеты-носителя к приемной платформе испытательного стенда сливают жидкость из балластной емкости, а перед подъемом ступени ракеты-носителя с приемной платформы испытательного стенда заполняют балластную емкость жидкостью. Перевод ступени ракеты-носителя из вертикального положения в горизонтальное положение совмещают с подъемом ступени ракеты-носителя с приемной платформы и проводят путем шарнирного поворота ступени ракеты-носителя относительно испытательного стенда. После закрепления ступени ракеты-носителя на транспортной тележке сливают жидкость из балластной емкости, открепляют балластную емкость от переднего и заднего технологических приспособлений и крепят балластную емкость к транспортной тележке. Перед откаткой транспортной тележки от испытательного стенда открепляют заднее технологическое приспособление от испытательного стенда.

Устройство для реализации предлагаемого способа установки ступени ракеты-носителя на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда выполняется состоящим из испытательного стенда с основанием и приемной платформой, транспортной тележки с передним и задним опорными узлами, взаимодействующими соответственно с передним и задним технологическими приспособлениями, закрепленными на ступени ракеты-носителя, и подъемного оборудования. На транспортной тележке со стороны ступени ракеты-носителя устанавливается балластная емкость с возможностью ее крепления к переднему и заднему технологическим приспособлениям. Балластная емкость снабжается штуцерами для подсоединения к ним шлангов подачи и слива жидкости. Основание испытательного стенда снабжается агрегатной рамой с установленными на ней силовой фермой и подъемным оборудованием. Силовая ферма устанавливается перпендикулярно относительно продольной оси транспортной тележки. На заднем технологическом приспособлении закрепляются кронштейны, проушины которых размещаются с возможностью взаимодействия с подвижными цапфами, выполненными на основании испытательного стенда и снабженными фиксаторами их положения. Подъемное оборудование выполняется в виде лебедки, установленной на агрегатной раме и размещенной относительно основания испытательного стенда со стороны, противоположной транспортной тележке. Трос лебедки связывается через блок, установленный на силовой ферме, с передним технологическим приспособлением. Объем балластной емкости принимается из условия обеспечения размещения центра масс находящейся в горизонтальном положении ступени ракеты-носителя с закрепленными на ней передним, задним технологическими приспособлениями и балластной емкостью, заполненной жидкостью, ниже продольных осей цапф основания испытательного стенда. На кронштейнах заднего технологического приспособления устанавливаются упоры, взаимодействующие с ограничителями, размещенными на основании испытательного стенда. Лебедка снабжается реверсивным электроприводом. Опорная плоскость приемной платформы размещается с возможностью взаимодействия с ней заднего технологического приспособления. На опорной плоскости приемной платформы основания испытательного стенда закрепляется компенсирующая прокладка, выполненная, например, из резины.

Устройство, реализующее предлагаемый способ установки ступени ракеты-носителя на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда, поясняется на фиг. 1-7.

На фиг. 1 представлен общий вид предложенного устройства при горизонтальном положении ступени ракеты-носителя.

На фиг. 2 показан общий вид предложенного устройства при вертикальном положении ступени ракеты-носителя.

На фиг. 3 изображен вид А согласно фиг. 2.

На фиг. 4 представлен выносной элемент I согласно фиг. 3.

На фиг. 5 показан разрез Б-Б согласно фиг. 4.

На фиг. 6 изображен выносной элемент II согласно фиг. 1.

На фиг. 7 представлен вид В согласно фиг. 6.

Устройство для реализации предлагаемого способа установки ступени ракеты-носителя на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда состоит из испытательного стенда 1 (фиг. 1) с основанием 2 и приемной платформой 3, транспортной тележки 4 с размещенными на ней передним 5 и задним 6 опорными узлами, взаимодействующими соответственно с передним 7 и задним 8 технологическими приспособлениями, закрепленными на ступени ракеты-носителя (топливном отсеке) 9, и подъемного оборудования 10. На транспортной тележке 4 со стороны ступени ракеты-носителя 9 установлена балластная емкость 11 с возможностью ее крепления к переднему 7 и заднему 8 технологическим приспособлениям. Балластная емкость 11 снабжена штуцерами (на фиг. условно не показаны) для подсоединения к ним шлангов подачи и слива жидкости (на фиг. условно не показаны). Основание 2 испытательного стенда 1 снабжено агрегатной рамой 12 с установленными на ней силовой фермой 13 и подъемным оборудованием 10. Силовая ферма 13 установлена перпендикулярно относительно продольной оси транспортной тележки 4. На заднем технологическом приспособлении 8 закреплены кронштейны 14, проушины 15 (фиг. 4) которых размещены с возможностью взаимодействия с подвижными цапфами 16 (фиг. 5), выполненными на основании 2 испытательного стенда 1 и снабженными фиксаторами 17. Подъемное устройство 10 выполнено в виде лебедки 18, установленной на агрегатной раме 12 и размещенной относительно основания 2 испытательного стенда 1 со стороны, противоположной транспортной тележке 4. Трос 19 лебедки 18 связан через блок 20, установленный на силовой ферме 13, с передним технологическим приспособлением 7. Объем балластной емкости 11 принят из условия обеспечения размещения центра масс находящейся в горизонтальном положении ступени ракеты-носителя 9 с закрепленными на ней передним 7, задним 8 технологическими приспособлениями и балластной емкостью 11, заполненной жидкостью, ниже продольных осей цапф 16 основания 2 испытательного стенда 1. На кронштейнах 14 заднего технологического приспособления 8 установлены упоры 21 (фиг. 5), взаимодействующие с ограничителями 22, размещенными на основании 2 испытательного стенда 1. Опорная плоскость 23 (фиг. 1) приемной платформы 3 размещена с возможностью взаимодействия с ней заднего технологического приспособления 8. Лебедка 18 снабжена реверсивным электроприводом 24 (фиг. 3). На опорной плоскости 23 приемной платформы 3 основания 2 испытательного стенда 1 закреплена (элементы крепления на фиг. условно не показаны) компенсирующая прокладка 25 (фиг. 3), выполненная, например, из резины.

Реализация предлагаемого способа предложенным устройством происходит в следующей технологической последовательности.

На транспортную тележку 4 устанавливают краном (на фиг. условно не показан) балластную емкость 11 и закрепляют (элементы крепления на фиг. условно не показаны) ее на транспортной тележке 4.

Затем с помощью крана (на фиг. условно не показан) на транспортную тележку 4 укладывают в горизонтальном положении ступень ракеты-носителя 9 с установленной на ней технологической оснасткой 26 (фиг. 1), состоящей из переднего 7 и заднего 8 технологических приспособлений. При этом переднее технологическое приспособление 7 опирают на передний опорный узел 5 транспортной тележки 4, а заднее технологическое приспособление 8 опирают на задний опорный узел 6 транспортной тележки 4. Затем переднее 7 и заднее 8 технологические приспособления крепят (элементы крепления на фиг. условно не показаны) соответственно к переднему 5 и заднему 6 опорным узлам транспортной тележки 4.

После этого транспортную тележку 4 с установленной на ней ступенью ракеты носителя 9 перемещают по железнодорожному пути в помещение для проведения испытаний.

В данном помещении транспортную тележку 4 подкатывают к испытательному стенду 1 до взаимодействия (контакта) упоров 21 (фиг. 4) кронштейнов 14 заднего технологического приспособления 8 с ограничителями 22 (фиг. 4), размещенными на основании 2 испытательного стенда 1. Тем самым обеспечивается центрирование проушин 15 кронштейнов 14 с цапфами 16 (совпадение продольных осей проушин 15 и цапф 16) в вертикальной плоскости. Центрирование же проушин 15 кронштейнов 14 с цапфами 16 в горизонтальной плоскости обеспечивается использованием транспортной тележки 4 на железнодорожном ходу и стационарным размещением в помещении основания 2 испытательного стенда 1.

Затем проводят установку подвижных цапф 16 в проушины 15 кронштейнов 14 и стопорят их фиксаторами 17 (фиг. 4). Тем самым образуются силовые узлы, относительно которых в последующем осуществляется вращение ступени ракеты-носителя 9 при ее кантовании.

После этого открепляют (элементы крепления на фиг. условно не показаны) ступень ракеты-носителя 9 от транспортной тележки 4 (переднее 7 и заднее 8 технологические приспособления открепляют соответственно от переднего 5 и заднего 6 опорных узлов транспортной тележки 4). К переднему 7 и заднему 8 технологическим приспособлениям посредством кронштейнов 27 (фиг. 1, 6) крепят (элементы крепления на фиг. условно не показаны) балластную емкость 11, после чего балластную емкость 11 открепляют (элементы крепления на фиг. условно не показаны) от транспортной тележки 4.

Затем подъемное оборудование 10 крепят к переднему технологическому приспособлению 7 (трос 19 лебедки 18 через блок 20 связывают (крепят) с передним технологическим приспособлением 7).

Балластную емкость 11 через штуцеры (на фиг. условно не показаны) заполняют жидкостью.

Посредством лебедки 18 проводят перевод (кантование) ступени ракеты-носителя 9 из горизонтального положения в вертикальное положение путем шарнирного поворота ступени ракеты-носителя 9 относительно испытательного стенда 1 с одновременным опусканием ступени ракеты-носителя 9 на приемную платформу 3 основания 2. При этом шарнирный поворот ступени ракеты-носителя 9 проводится относительно узлов вращения, образованных подвижными цапфами 16, установленными в проушины 15 кронштейнов 14. Движение (поворот) ступени ракеты-носителя 9 осуществляется от лебедки 18 путем наматывания троса 19 на барабан (на фиг. условно не показан) лебедки 18.

В результате проведенного кантования заднее технологическое приспособление 8 опирается (фиг. 2, 3) на опорную плоскость 23 приемной платформы 3 (через компенсирующую прокладку 25 (фиг. 3), выполненную, например, из резины, и закрепленную (элементы крепления на фиг. условно не показаны) на опорной плоскости 23 приемной платформы 3).

Следует отметить, что при проведении кантования груза (в процессе перевода груза из горизонтального в вертикальное положение путем вращения) возможен так называемый «динамический бросок» кантуемого груза, определяемый положением неустойчивого равновесия груза в момент его кантования (вращения), когда центр масс кантуемого груза размещается в одной вертикальной плоскости с узлами его вращения, а узлы вращения (продольные оси узлов вращения) находятся ниже центра масс кантуемого груза.

«Динамический бросок» приводит к повышенным (неоднократно повторяющимся) ударным нагрузкам на кантуемый груз в момент его контакта с опорной поверхностью, а также к нестабильной работе (раскачивание тросов, повышенные нагрузки на электропривод и т.д.) подъемного оборудования

Для исключения этого нежелательного явления в горизонтальном положении кантуемого груза необходимо обеспечить размещение положения его центра масс ниже продольных осей узлов вращения. Тогда при переводе груза в вертикальное положение его центр масс гарантированно не будет находиться в одной вертикальной плоскости с продольными осями узлов его вращения.

В предполагаемом изобретении для исключения «динамического броска» при установке ступени ракеты-носителя 9 на испытательный стенд 1 предложено использовать балластную емкость 11, которую перед началом установки ступени ракеты-носителя 9 на испытательный стенд 1 закрепляют посредством кронштейнов 27 к переднему 7 и заднему 8 технологическим приспособлениям и заполняют жидкостью (водой) в необходимом объеме. Необходимый объем жидкости принимается из условия размещения центра масс при горизонтальном положении кантуемого груза, состоящего из ступени ракеты-носителя 9 с закрепленными на ней передним 7, задним 8 технологическими приспособлениями и балластной емкостью 11, заполненной жидкостью, ниже продольных осей вращения подвижных цапф 16 основания 2. Это исключает «динамический бросок» при последующем переводе с помощью подъемного оборудования 10 кантуемого груза в вертикальное положение и его установке на испытательный стенд 1.

Использование компенсирующей прокладки 25 позволяет дополнительно снизить ударную нагрузку на кантуемый груз в момент его контакта с опорной поверхностью 23 приемной платформы 3.

Кроме того, в момент данного контакта использование компенсирующей прокладки 25 уменьшает уровень акустического воздействия на обслуживающий персонал.

Также наличие компенсирующей прокладки 25 обеспечивает более равномерное опирание ступени ракеты-носителя 9 на опорную поверхность 23 приемной платформы 3 при наличии определенной (в пределах технологических допусков) несоосности в вертикальном направлении продольных осей цапф 16 и проушин 15 кронштейнов 14.

После проведения кантования ступень ракеты-носителя 9 в вертикальном ее положении крепят (элементы крепления на фиг. условно не показаны) через заднее технологическое приспособление 8 к приемной платформе 3.

Через штуцеры (на фиг. условно не показаны) выполняют слив жидкости из балластной емкости 11.

Затем подъемное оборудование 10 открепляют от переднего технологического приспособления 7 (отсоединяют трос 19 лебедки 18 от переднего технологического приспособления 7).

После проведения испытаний ступени ракеты-носителя 9 ее кантуют в горизонтальное положение.

Следует отметить, что перевод ступени ракеты-носителя 9 из вертикального положения в горизонтальное положение совмещают с подъемом ступени ракеты-носителя 9 с основания 2 испытательного стенда 1 и проводят путем шарнирного поворота ступени ракеты-носителя 9 на цапфах 16 с последующей ее укладкой на передний 5 и задние 6 опорные узлы транспортной тележки 4.

Перед началом кантования ступени ракеты-носителя 9 в горизонтальное положение подъемное оборудование 10 крепят к переднему технологическому приспособлению 7 (присоединяют трос 19 лебедки 18 к переднему технологическому приспособлению 7).

Через штуцеры (на фиг. условно не показаны) проводят заполнение балластной емкости 11 жидкостью. По мере заполнения балластной емкости 11 жидкостью центр масс кантуемого груза, состоящего из ступени ракеты-носителя 9 с закрепленными на ней передним 7, задним 8 технологическими приспособлениями и балластной емкостью 11, с жидкостью смещается в сторону вертикальной плоскости, в которой расположены продольные оси вращения цапф 16. После заполнения балластной емкости 11 жидкостью до того же объема, что и при кантовании ступени ракеты-носителя 9 из горизонтального положения в вертикальное положение, центр масс кантуемого груза выйдет за вертикальную плоскость, в которой расположены продольные оси вращения цапф 16. При этом кантуемый груз удерживается (натянутым) тросом 19 лебедки 18.

После растормаживания реверсивного электропривода 24 трос 19 лебедки 18 начинает разматываться с ее барабана (на фиг. условно не показан).

Под действием момента от силы тяжести кантуемый груз начинает вращение (движение вниз) на цапфах 16. Вращательное движение кантуемого груза продолжается до момента укладки ступени ракеты-носителя 9 на задний 6 и передний 5 опорные узлы транспортной тележки 4 (фиг. 1, 6, 7). Равномерность перемещения (вращения) и безударность укладки ступени ракеты-носителя 9 на задний 6 и передний 5 опорные узлы транспортной тележки 4 обеспечивается использованием лебедки 18 с реверсивным электроприводом 24 и ее работой на микроскорости, а также выполнением переднего 5 и заднего 6 опорных узлов транспортной тележки 4, например, в виде ложементов с обрезиненной поверхностью.

В конечный момент кантования ступень ракеты-носителя 9 укладывается на транспортную тележку 4. При этом переднее 7 и заднее 8 технологические приспособления опираются соответственно на передний 5 и задний 6 опорные узлы транспортной тележки 4. Выполняется крепление (элементы крепления на фиг. условно не показаны) переднего 7 и заднего 8 технологических приспособлений соответственно к переднему 5 и заднему 6 опорным узлам транспортной тележки 4.

После этого через штуцеры (на фиг. условно не показаны) выполняют слив жидкости из балластной емкости 11.

Балластную емкость 11 открепляют (элементы крепления на фиг. условно не показаны) от транспортной тележки 4 (от переднего 7 и заднего 8 технологических приспособлений открепляют (элементы крепления на фиг. условно не показаны) кронштейны 27).

Балластную емкость 11 крепят (элементы крепления на фиг. условно не показаны) к транспортной тележке 4.

После этого заднее технологическое приспособление 8 открепляют от основания 2 испытательного стенда 1 (при этом демонтируют фиксаторы 17 и подвижные цапфы 16 выводят из проушин 15 кронштейнов 14).

Затем транспортную тележку 4 с находящейся на ней в горизонтальном положении ступенью ракеты-носителя 9 откатывают от испытательного стенда 1.

Расчеты, проведенные авторами, показали, что при длине ступени ракеты-носителя (топливного отсека) 9, составляющей 14 м, диаметре - 3 м, сухой массе - 2 т, для реализации предлагаемого способа установки и снятия ступени ракеты-носителя 9 с испытательного стенда 1 потребуется балластная емкость 11, например, цилиндрической формы длиной 10 м и диаметром 0,5 м. «Сухая» масса балластной емкости 11, выполненной, например, из алюминиевого сплава АМг6, не превысит 100 кг, что составляет 5% от массы «сухой» ступени ракеты-носителя (топливного отсека) 9.

При этом для компактности устройства балластная емкость 11, размещаемая под ступенью ракеты-носителя 9, может частично повторять ее внешний контур.

Следует отметить, что при проведении предлагаемыми способом и устройством гидравлических испытаний ступени ракеты-носителя (топливного отсека) 9 вышеприведенных размеров потребуется не менее 90 τ жидкости. При этом расход жидкости на заполнение балластной емкости 11 составит не более 1%. Кроме того, для заполнения балластной емкости 11 возможно использование жидкости, предназначенной для проведения гидравлических испытаний ступени ракеты-носителя 9, что особенно актуально при использовании в помещении специальных емкостей для хранения жидкости.

При выполнении кантования ступени ракеты-носителя 9 из горизонтального положения в вертикальное положение использование балластной емкости 11 с жидкостью позволяет исключить появление так называемого «динамического броска» кантуемого груза.

При выполнении же кантования ступени ракеты-носителя 9 из вертикального положения в горизонтальное положение балластная емкость 11 с жидкостью выполняет роль средства, обеспечивающего начало движения (вращения) ступени ракеты-носителя 9 на цапфах 16. При отсутствии балластной емкости 11 с жидкостью момент для начала вращения ступени ракеты-носителя 9 на цапфах 16 необходимо было бы создать, например, путем приложения дополнительных усилий к ступени ракеты-носителя 9 в поперечном ее направлении. Постепенное же заполнение жидкостью (водой) балластной емкости 11 (за счет смещения центра масс кантуемого груза) приводит к плавному началу движения ступени ракеты-носителя 9 из вертикального положения в горизонтальное положение без создания каких-либо дополнительных усилий.

Предлагаемый способ установки ступени ракеты-носителя 9 на испытательный стенд 1 и снятия ступени ракеты-носителя 9 с испытательного стенда 1 позволяет проводить испытания в помещениях, не оснащенных крановым оборудованием. При этом процесс перевода (кантования) ступени ракеты-носителя 9 из горизонтального положения в вертикальное положение и обратно является динамически устойчивым в продольном и поперечном направлениях и практически исключает возможность повреждения ступени ракеты-носителя 9 при установке ее на приемную платформу 3 испытательного стенда 1. На всех этапах кантования ступени ракеты-носителя 9 ее перемещение проходит плавно и равномерно с обеспечением как безударной установки на испытательный стенд 1, так и безударной укладки на передний 5 и задний 6 опорные узлы транспортной тележки 4.

Таким образом, предлагаемый способ установки ступени ракеты-носителя на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда и устройство для его осуществления имеют существенные отличия и позволяют повысить эксплуатационные характеристики известных способов установки ступени ракеты-носителя на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда и устройств для их осуществления.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано при установке и снятии с испытательных стендов (ИС) ступеней ракет-носителей (РН). Устройство для установки ступени РН на ИС и снятия ступени РН с ИС содержит ИС с основанием с ограничителями, подвижными цапфами с фиксаторами, приемной платформой с компенсирующей прокладкой из резины, и агрегатной рамой с силовой фермой с блоком и подъемным оборудованием в виде лебедки с реверсивным электроприводом, транспортную тележку (ТТ) с передним и задним опорными узлами, балластной емкостью со штуцерами для подсоединения к ним шлангов подачи и слива жидкости, технологические приспособления на ступени РН, подъемное оборудование, кронштейны с проушинами и упорами. Объем балластной емкости зависит от размещения центра масс ступени РН ниже продольных осей подвижных цапф. Ступень РН укладывают в горизонтальном положении на ТТ, устанавливают и крепят балластную емкость к ТТ, закрепляют ступень РН на ТТ, подкатывают ТТ к ИС, открепляют ступень РН от ТТ, крепят подъемное оборудование к ступени РН, переводят ступень РН из горизонтального положения в вертикальное положение и опускают ступень РН на приемную платформу, крепят ступень РН к приемной платформе, открепляют подъемное оборудование от ступени РН. Изобретение позволяет исключить повреждения ступени РН при кантовании и проводить испытания ступени РН в бескрановых помещениях. 2 н. и 2 з.п ф-лы, 7 ил.

1. Способ установки ступени ракеты-носителя на испытательный стенд, заключающийся в том, что ступень ракеты-носителя с установленной на ней технологической оснасткой, включающей переднее и заднее технологическое приспособления, укладывают в горизонтальном положении на транспортную тележку, закрепляют ступень ракеты на транспортной тележке, подкатывают транспортную тележку к испытательному стенду, снабженному приемной платформой, открепляют ступень ракеты-носителя от транспортной тележки, крепят подъемное оборудование к технологической оснастке ступени ракеты-носителя, посредством подъемного оборудования переводят ступень из горизонтального положения в вертикальное положение и опускают ступень ракеты-носителя на приемную платформу испытательного стенда, крепят ступень ракеты-носителя к приемной платформе испытательного стенда, открепляют подъемное оборудование от технологической оснастки ступени ракеты-носителя, отличающийся тем, что перед укладкой на транспортную тележку ступени ракеты-носителя в горизонтальном положении на транспортной тележке устанавливают балластную емкость и крепят балластную емкость к транспортной тележке, при этом перед креплением к технологической оснастке ступени ракеты-носителя подъемного оборудования к переднему и заднему технологическим приспособлениям крепят балластную емкость и открепляют балластную емкость от транспортной тележки, а после подкатывания транспортной тележки к испытательному стенду шарнирно крепят заднее технологическое приспособление к испытательному стенду, а подъемное оборудование крепят к переднему технологическому приспособлению, при этом перед переводом ступени ракеты-носителя из горизонтального положения в вертикальное положение заполняют балластную емкость жидкостью, причем перевод ступени ракеты-носителя из горизонтального положения в вертикальное положение выполняют путем шарнирного поворота ступени ракеты-носителя относительно испытательного стенда с одновременным опусканием ступени ракеты-носителя на приемную платформу испытательного стенда, а после крепления ступени ракеты-носителя к приемной платформе испытательного стенда сливают жидкость из балластной емкости.

2. Устройство для установки ступени ракеты-носителя на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда, содержащее испытательный стенд, включающий основание с приемной платформой, транспортную тележку с передним и задним опорными узлами, взаимодействующими соответственно с передним и задним технологическими приспособлениями, закрепленными на ступени ракеты-носителя, и подъемное оборудование, отличающееся тем, что на транспортной тележке со стороны ступени ракеты-носителя установлена балластная емкость с возможностью ее крепления к переднему и заднему технологическим приспособлениям, при этом балластная емкость снабжена штуцерами для подсоединения к ним шлангов подачи и слива жидкости, а основание испытательного стенда снабжено агрегатной рамой с установленными на ней силовой фермой и подъемным оборудованием, при этом силовая ферма установлена перпендикулярно относительно продольной оси транспортной тележки, а на заднем технологическом приспособлении закреплены кронштейны, проушины которых размещены с возможностью взаимодействия с подвижными цапфами, выполненными на основании испытательного стенда и снабженными фиксаторами их положения, при этом подъемное оборудование выполнено в виде лебедки, установленной на агрегатной раме и размещенной относительно основания испытательного стенда со стороны, противоположной транспортной тележке, причем трос лебедки связан через блок, установленный на силовой ферме, с передним технологическим приспособлением, при этом объем балластной емкости принимается из условия обеспечения размещения центра масс ступени ракеты-носителя с закрепленными на ней передним, задним технологическими приспособлениями и балластной емкостью, заполненной жидкостью, ниже продольных осей подвижных цапф основания испытательного стенда, а на кронштейнах заднего технологического приспособления установлены упоры, взаимодействующие с ограничителями, размещенными на основании испытательного стенда, при этом опорная плоскость приемной платформы размещена с возможностью взаимодействия с ней заднего технологического приспособления.

3. Устройство для установки ступени ракеты-носителя на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда по п. 2, отличающееся тем, что лебедка снабжена реверсивным электроприводом.

4. Устройство для установки ступени ракеты-носителя на испытательный стенд и снятия ступени ракеты-носителя с испытательного стенда по п. 3, отличающееся тем, что на опорной плоскости приемной платформы основания испытательного стенда закреплена компенсирующая прокладка, выполненная, например, из резины.