КОСМОДРОМ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

Автор: 1.06.2010

kosmodrompr 237x350 КОСМОДРОМ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

БАЙКОНУР

На стартовой позиции транспортно-установочный агрегат поднимает гидродомкратами КЛА вместе со стрелой в вертик. положение так, что он оказывается вывешенным над пусковой системой. Затем механизмы пусковой системы или установочного агрегата (или и того и др.) сближают до соприкосновения опоры КЛА с опорными пятами пусковой системы; вес КЛА передается на пусковую систему, КЛА закрепляют ветровыми креплениями, захваты стрелы освобождают его, стрела опускается в горизонт, положение. В процессе установки на пусковую систему производится вертика-лизация и, если этого требует конструкция, ориентация в плоскости полета с помощью приборов наведения. Передвижные установщики портального типа поднимают КЛА вместе с грунтовой транспортно-установочной тележкой в вертик. положение с помощью канатной системы. Порталы установщика имеют откидные площадки, на к-рые поднимаются операторы для обслуживания КЛА в процессе предстартовой подготовки. Стационарные установщики со стрелой в виде платформы монтируются около пусковой системы так, что платформа, несущая рельсовые пути, находится на нулевой отметке. Ж. -д. транснортно-установочная тележка закатывается на платформу и автоматически закрепляется на ней, после чего платформа вместе с тележкой и КЛА гидродомкратами поднимается в вертик. положение. Механизмы опускания на пусковую систему и захваты в этом случае являются узлами транспортно-установочной тележки. Установка на пусковую систему и вертпкализация КЛА производятся по командам системы дистанц. управления технологич. операциями, большая часть аппаратуры и пультов к-рой располагается в командном пункте. Если КЛА доставляется на стартовую позицию в вертик. положении на верхней части пусковой системы с помощью гусеничного транспортера, то эта часть вместе с КЛА опускается на опоры пусковой площадки посредством гидродомкратов транспортера (по 4 домкрата на каждой из 4 тележек). После закрепления верхней части транспортер с помощью тех же гидродомкратов дополнительно опускается и выходит из-под пусковой системы.


Осн. агрегат стартового комплекса — пусковая система — обеспечивает прием, вертикалпзацию и удержание КЛА в положении для пуска, подвод к нему электрич., заправочных, пневматич., дренажных и пр. коммуникаций и пуск КЛА. Нек-рые пусковые системы имеют устройства для азимутального наведения КЛА. Пусковые системы выполняются переносными, называемыми пусковыми столами, и стационарными. Конструкции стационарных пусковых систем очень разнообразны и определяются конструкцией и особенностями РН. Наиболее сложны конструкции таких систем для РН пакетного типа, имеющих продольное деление и требующих для наведения по азимуту поворота корпуса РН вместе с пусковой системой. В этом случае пусковая система иногда имеет опорную силовую конструкцию в виде ферм, на к-рые РН устанавливается своими опорными элементами, расположенными в середине ее высоты. При старте эти фермы автоматически отбрасываются в стороны, что исключает соударение КЛА и ферм. Стационарные пусковые системы монтируются в пусковых строит, сооружениях, к-рые выполняются наземными, полузаглубленными и шахтного типа. Заглубление пускового сооружения в грунт позволяет сократить размеры и мощность гидравлич. подъемной системы, т. к. центр тяжести КЛА в этом случае поднимается на меньшую высоту. Однако заглубление пусковых сооружений усложняет отвод газовой струи РД в зоны, безопасные для КЛА и наземного оборудования. В подобных сооружениях, кроме газоотражателя, предусматривается система газоотражателъных лотков и каналов. Пусковые сооружения могут иметь один или неск. газоотводных каналов.
Пусковые системы могут иметь кабельные, заправочные и кабель-заправочные мачты, механизмы стыковки электро- и пневмо-разъемов, наполнит, п дренажных соединений. Эти механизмы приводятся в действие (пристыковка и отстыковка) электромеханич., гидравлич. или пневмогидравлич. приводом, отстыковка может производиться также ходом КЛА при старте. Мачты выполняются отбрасываемыми и стационарными. Первые отбрасываются автоматически по команде с пульта пуска спец. механизмами в сторону от КЛА на буферные устройства во избежание соударения с РН пли повреждения мачт газовой струей. Стационарные кабель-заправочные мачты пли кабель-заправочные башни закрепляются на пусковой системе или рядом с ней на расстоянии, исключающем соударения с КЛА и повреждение башни газовой струей. В этом случае они имеют откидные коммуникации, соединяющие КЛА с наземными коммуникациями, проложенными по кабель-заправочной башне. Высота нек-рых башен более 100 м. Кабель-заправочные башни часто выполняют функции агрегатов обслуживания и имеют лифты и откидные площадки. На пусковой системе применяются разл. агрегаты обслуживания: башни и фермы, автовышки, передвижные агрегаты (на базе автопогрузчиков) и спец. кабины. Агрегаты обеспечивают доступ людей к разл. ярусам и подачу приборов и оборудования. В ряде случаев на башнях и фермах прокладывают электрич., заправочные, дренажные, пневматич. коммуникации с наполнит, соединениями и коммуникации систем для заправки РН компонентами топлива, а КО — криогенными компонентами, и термоста-тирования. Агрегаты обслуживания подаются к КЛА после установки его на пусковую систему, поэтому выполняются передвижными или поворотными. Самоходные башни передвигаются по рельсовым путям шириной до 30 м на расстояние, обеспечивающее сохранность башни при взрыве КЛА на старте. Поворотные башни поворачиваются по кольцевому рельсу вокруг центра, являющегося подбашенным сооружением. В тех случаях, когда азимутальное наведение КЛА осуществляется поворотом его корпуса, фермы обслуживания монтируются на поворотной части пусковой системы и перед стартом опускаются (поворачиваются) из вертик. положения в горизонтальное. Нек-рые передвижные башни обслуживания передвигаются с помощью тех же гусеничных транспортеров, к-рые доставляют КЛА на старт в вертик. положении. Башни и фермы обслуживания имеют выдвижные, складывающиеся и стационарные площадки с ограждением, лестничные марши и грузопассажирские лифты; иногда ограждения площадок создают закрытое пространство, куда подается кондцциониров. воздух. Нек-рые башни имеют грузоподъемные краны для сборки КЛА на пусковой системе или для подъема грузов на площадки. Большие башни обслуживания (вес до 3500 т и высота более 100 м) являются автономными агрегатами, имеющими собств. электростанцию, отопление, систему кондиционирования воздуха, осветит, сеть, вентиляцию и связь.
После установки и наведения КЛА и подключения к нему всех наземных коммуникаций производятся автономные и комплексные испытания КЛА с помощью проверочно-пускового оборудования и всех наземных систем, результаты испытаний записываются телеметрическими системами и многоканальными регистраторами. После расшифровки и анализа результатов испытаний РН заправляются топливом и сжатыми газами. Оборудование для заправки включает емкости для хранения топлива, насосные станции, сливные емкости и систему заправочных и дренажных трубопроводов, проложенных в спец. потернах по стартовой системе или по заправочным мачтам и фермам обслуживания. Трубопроводы имеют арматуру, блоки гидро- и пневмоклапанов, с помощью к-рых можно управлять процессом заправки, и заканчиваются гибкими рукавами с наполнит, и дренажными соединениями для подсоединения к РН. При заправке токсичными компонентами осуществляется закольцовка с емкостью хранилища, исключающая выбрасывание паров компонентов в атмосферу. Наряду с насосной заправкой применяется вытесннтельная, к-рая по сравнению с насосной не требует больших затрат электроэнергии в течение короткого промежутка времени, однако для вытеснит, заправки больших количеств топлива в баки РН, находящиеся на большой высоте, необходимы большие емкости хранилищ, рассчитанные на большие давления, что экономически не выгодно. Кроме того, при вытеснит, заправке исключается возможность закольцовки бака РН с емкостью хранилища. После окончания вытеснит, заправки большие емкости хранилища оказываются заполненными газом значит, давления, смешанного с парами топлива, что особенно неприятно при токсичном топливе. Поэтому в совр. стартовых комплексах для мощных РН чаще применяется насосная заправка. Для стартовых комплексов, не имеющих стационарных заправочных средств, на старт подаются передвижные заправщики с гибкими рукавами для подсоединения к заправочным трубопроводам стартового сооружения или непосредственно к РН. Фильтры для очистки топлива от механич. примесей с необходимой степенью очистки ставятся на напорных трубопроводах как можно ближе к РН. Компоненты топлива обычно дозируются автоматически с помощью системы контроля уровней (СКУ) по датчикам уровней в баках РН. После достижения в баке предварит, уровня по команде системы контроля уровней снижается производительность заправки с большого расхода на малый, при к-ром производится дозаправка бака; для повышения безопасности заправки в систему вводится аварийный уровень. По окончательной команде закрываются отсечные заправочные клапаны и заправка выключается. Применяются также дозировка счетчиками расходомерами и, реже, взвешивание РН с помощью датчиков, встроенных в пусковую систему. Для заправки РН и питания технологического оборудования сжатыми газами служат пневмощиты ресивер-ной, системы газоснабжения стартового комплекса, а также системы трубопроводов с арматурой. Станции газоснабжения может иметь воздушные компрессоры высокого давления с осушит, установками, гелиевые компрессоры для газообразного гелия, доставляемого на стартовую позицию в баллонах со стандартным давлением в 150 am, и газификаторы жидкого азота с плунжерными насосами высокого давления. В нек-рых случаях на станциях газоснабгкенпя нет воздушных компрессоров и реснверная может заполняться по трубопроводу от компрессорной станции технич. позиции или же передвижными компрессорными станциями.
Для безопасности в состав спец. технологич. оборудования включаются системы нейтрализации и пожаротушения пускового сооружения. Система нейтрализации паров и пролитых токсичных компонентов топлива включает гидравлич. систему слива и перекачки насосами пролитых компонентов топлива в сливные емкости, блоки нейтрализации -жидких фракций топлива, дренажную систему паров компонентов топлива, системы нейтрализации паров компонентов топлива или их сжигания. Система пожаротушения обеспечивает ликвидацию очагов горения в случае пролива топлива в процессе заправки, а также ликвидацию очагов огня после пуска I'll или после прохождения команды аварийного включения двигателей. Все системы имеют дистанционное или автоматическое управление.
Перед заправкой производится термостатирование топлива — нагрев пли охлаждение компонентов топлива. Термостатирование высококипящих компонентов имеет целью обеспечение: допустимой разности теми-р окислителя и горючего; макс, или миннм. темп-р компонентов, поступающих в РД к концу активного участка траектории, соответственно в летнее или зимнее время с учетом тепло-обменных процессов за время стоянки заправленной РН на старте и ее активного полета; требуемого значения уд. веса компонента. Термостатирование криогенных компонентов топлива заключается в их переохлаждении. Переохлаждение криогенных топлив или обратная конденсация паров компонента, а также экранно-вакуум-ная или порошково-вакуумная изоляция емкостей хранилища позволяют длительно хранить их практически без потерь. Переохлаждение продолжается и после окончания заправки РН и КО в течение всего времени стоянки заправленного КЛА на старте. При этом автоматически по показаниям датчиков темп-р подогретая часть топлива периодически сливается из бака в емкость хранилища, где переохлаждается и снова дозаправляется в бак КЛА. В тех стартовых комплексах, где переохлаждение не применяется, испарение криогенных компонентов в баках КЛА компенсируется автоматич. подпиткой баков из подписчика, соединенного с ними магистралью подпитки, до начала пуска. РН может заправляться одновременно всеми компонентами топлива п сжатыми газами, если в их числе пет самовоспламеняющихся пар. Если такие пары имеются, то рекомендуется носледоват. заправка компонентов с целью исключения возможности смешения случайно пролитых компонентов. После окончания заправки производится дренаж заправочных коммуникаций, продувка их (для токсичных компонентов) н отстыковка наполнит, и дренажных соединений. Отстыковка соединений выполняется дистанционно неавтоматически или автоматически; применяется также ручная отстыковка. С момента начала заправки включается система пожаротушения; вода для тушения пожаров, смыва пролитых компонентов и создания водяных завес циркулирует по замкнутому контуру и в любой момент может быть подана в раздаточный коллектор и к лафетным стволам. Весь процесс подготовки к заправке, включая процессы, связанные с хранением компонентов топлива, и сама заправка осуществляются с помощью системы автоматич. управления технологич. операциями.
Затем агрегаты обслуживания отводятся; отвод башни или фермы обслуживания от пусковой системы и отстыковка соединений коммуникаций, проложенных по башне пли ферме, от наземных коммуникаций производится также дистанционно. Все процессы подготовки к заправке и заправка осуществляются автоматически или дистанционно, и необходимость в нахождении обслуживающего персонала у КЛА исключается. Посадка космонавтов производится после окончания заправки с помощью ферм или башен обслуживания или кабель-заправочных башен и их лифтов. Все операции предстартовой подготовки фиксируются на пульте пуска набором транспарантов готовностей. После набора готовностей всех систем дается команда пуска. Ключ пуска поворачивается в положение «пуск», и нажатием кнопки «пуск» включается автоматич. схема пуска. При возникновении неисправностей и аварийных ситуаций происходит сброс схемы пуска и возврат ее элементов в исходное положение. При несостоявшемся пуске РН производится слив из нее компонентов топлива, нейтрализация (обезвреживание) РН (при токсичных компонентах), съем ее с пусковой системы и транспортировка на технич. позицию.
Командно-измерительный комплекс обеспечивает: траектор-ные измерения полета РН и КО; передачу команд на КО по включению программ, заложенных в бортовые исполнит, системы н механизмы; передачу на борт КО уставок, т. е. величин, к-рые изменяют программы; прием с борта РН и КО телеметрич. информации; осуществление через радиоканалы телефонной или телеграфной связи с космонавтом и ее ретрансляцию; прием телевиз. изображений с борта КО и их ретрансляцию. В задачу командно-измерит. комплекса входит также срочная передача но линиям связи результатов сеансов траекторных измерений в коордпнац. -вычислит, центр (КВЦ) для определения орбит и траекторий КО.
Для передачи информации используются все возможные виды связи. Если в результате исследования орбиты или траектории КО возникает необходимость внесения коррекций в программу почета, то КВЦ передает в командно-измерительный комплекс уставки для передачи на борт КО. Для сокращения передаваемого объема информации с нескольких тысяч параметров за 1 сеанс траекторных изменений до нескольких значений готовых и провенных координат комплекс должен иметь автоматич. линии обработки получаемых данных и математич. вычислит, машины. Это избавит центр от необходимости проводить сложную работу по выявлению искажений, неизбежных при срочной передаче большого объема информации по линиям связи. Однако очень часто, особенно при аварийных ситуациях, в распоряжении центра имеется весьма ограниченное время на вычисление орбиты или траектории и принятие решения по уставке, практически исключающее возможность повторного получения неск. тыс. измерений. Кроме того, на месте производства траекторных измерений легче установить и отбросить недостоверные величины измерений. Аппаратура командно-измерит. комплекса, включающая радпотелеметрнч. станции, радиоприемные и радиопередающие устройства, мощные антенные установки, телевиз. установки, линии автоматич. обработки получаемых данных и математич. вычислит, машины, аппаратуру службы единого времени, средства связи, источники питания электроэнергией и спец. токами, комплектуется и в основном повторяется в ряде измерит, пунктов, из к-рых один является основным. Эти пункты располагаются на значит, расстояниях друг от друга для обеспечения на наибольших участках орбиты или траектории наиболее продолжит, связи с КО. Все пункты имеют общую службу единого времени и надежную связь с КВЦ, осн. пунктом К., а иногда и между собой. В том случае, когда эта задача не может быть решена с помощью пунктов, размещенных на суше, создаются корабельные пункты, к-рые заранее выходят в океаны и занимают нужные для работы позиции. Координаты этих позиций диктуются характером орбиты или траектории КО и необходимостью в определ. момент времени передать команды и уставки на борт КО. Пункты, расположенные на К., не обязательно являются основными, т. к. с осн. пункта должна обеспечиваться связь с КО на важнейших участках траектории его полета.