RU2170194C1

RU2170194C1 - Method of rocket take-off

Info

Publication number: RU2170194C1
Application number: RU2000119177A
Authority: RU
Inventors: Г.Д. Дермичев; Г.Н. Перепелицкий
Original assignee: Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева
Priority date: 2000-07-20
Filing date: 2000-07-20
Publication date: 2001-07-10

Abstract

FIELD: rocketry and space engineering; rockets provided with multi-engine first stage. SUBSTANCE: proposed method consists in launching the multi-engine first stage and ascent of rocket. In case of failure of one engine of non-explosive nature, defective rocket shall be withdraw from members of launch structures by turning it by roll angle of 39 to 90 deg. or by pitch angle of 5 to 10 deg. EFFECT: enhanced safety of launch due to avoidance of collision of rocket with failed engine with launch structures. 1 dwg

Description

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к ракетам с многодвигательной первой ступенью. The invention relates to rocket technology, namely to missiles with multi-engine first stage.

В ракетной технике известны способы старта ракеты, исключающие соударение ракеты с элементами стартовых сооружений. In rocketry, methods for launching a rocket are known, which exclude the collision of a rocket with elements of launching structures.

Например, известен способ старта ракеты с автоматическим отделением трубопроводных систем заправки стартовых двигателей I ступени от ракеты при старте (см., например, патент США N 4991798, кл. 244-135 R, B 64 D 37/00 от 12.02.91 г.). For example, there is a known method of launching a rocket with automatic separation of pipeline systems for refueling the starting engines of the first stage from the rocket at launch (see, for example, US patent N 4991798, CL 244-135 R, B 64 D 37/00 dated 02/12/91. )

Известен способ старта ракеты с многодвигательной установкой первой ступени ракеты с отделяемым после старта ракеты модулем, через который осуществляется связь бортовых коммуникаций с наземными системами. Этот способ исключает соударение ракеты с элементами стартовых сооружений, расположенных вблизи от ракеты (см., например, патент РФ 2090461, заявка 95115377/11, кл. B 64 G 1/00, 1/22, 1/40 от 31.08.95 г.). There is a known method of launching a rocket with a multi-engine installation of the first stage of the rocket with a module detachable after the launch of the rocket, through which airborne communications are connected to ground systems. This method eliminates the collision of a rocket with elements of launch facilities located close to the rocket (see, for example, RF patent 2090461, application 95115377/11, CL B 64 G 1/00, 1/22, 1/40 of 08.31.95 g .).

Недостатками последнего способа является однократное использование сложного и дорогостоящего отделяемого модуля, оснащенного несколькими поясами крепления с разъемными узлами, толкателями, двигателями увода модуля от ракеты, топливными и пневматическими коммуникациями с двумя комплектами стыковочных узлов и отсечных клапанов, электрическими цепями с разъемами и автономным блоком выдачи команд. Кроме того, конструкция ракеты предполагает сохранение на пусковой установке (ПУ) механизмов отвода на безопасный угол стартовых опор и ответных стыковочных плит. Все это существенно усложняет и удорожает стартовый комплекс и ракету. The disadvantages of the latter method are the single use of a complex and expensive detachable module equipped with several attachment belts with detachable assemblies, pushers, rocket withdrawal engines, fuel and pneumatic communications with two sets of docking units and shut-off valves, electrical circuits with connectors and an autonomous command issuing unit . In addition, the design of the rocket involves the preservation on the launcher (launcher) of the removal mechanisms to a safe angle of the launch supports and mating dock plates. All this significantly complicates and increases the cost of the launch complex and rocket.

Известен способ (прототип) старта ракеты "Восток", заключающийся в запуске двигателей многодвигательной установки первой ступени, подъеме ракеты с исключением соударения ракеты с элементами стартовых сооружений, расположенных вблизи от ракеты, а именно включающий отвод стартовых опор и кабель-заправочных мачт на безопасный угол от ракеты при ее подъеме или по команде с пульта управления пуском ракеты (см., например, "Стартовый комплекс ракеты "Восток", Космонавтика, Энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1985 г., стр. 383, 384). There is a method (prototype) of launching the Vostok rocket, which consists in starting the engines of a multi-engine installation of the first stage, raising the rocket with the exception of the collision of the rocket with elements of launching structures located close to the rocket, namely including the removal of launch supports and cable-filling masts to a safe angle from a rocket when it is being raised or by command from a rocket launch control panel (see, for example, Vostok rocket launch complex, Cosmonautics, Encyclopedia. - M.: Soviet Encyclopedia, 1985, pp. 383, 384).

Недостатками указанных способов старта являются их конструктивная сложность, множество различных механизмов увода элементов стартовых сооружений, большие веса конструкции и, как следствие, существенные материальные расходы при создании и эксплуатации этих и аналогичных конструкций, особенно, если ракета имеет больший вес и габариты. The disadvantages of these launch methods are their structural complexity, many different mechanisms of removal of elements of launching facilities, large structural weights and, as a result, significant material costs when creating and operating these and similar structures, especially if the rocket has a larger weight and dimensions.

Задачей предложенного изобретения является создание способа безопасного старта ракеты при невзрывном отказе одного из двигателей многодвигательной установки первой ступени на старте с последующим сносом аварийной ракеты в направлении отказавшего двигателя и возможным соударением ракеты с элементами конструкции стартовых сооружений. Техническим результатом изобретения является повышение безопасности старта за счет исключения возможности соударения ракеты с одним отказавшим на старте двигателем с элементами стартовых сооружений (стартовыми опорами, кабель-заправочной башней (КЗБ), фермой обслуживания и другими элементами пусковой установки) с одновременным упрощением и удешевлением конструкции стартовых опор ПУ, КЗБ и фермы обслуживания. The objective of the proposed invention is to provide a method for safe launch of a rocket in the event of an explosive failure of one of the engines of a multi-engine installation of the first stage at the start, followed by the demolition of the emergency rocket in the direction of the failed engine and the possible collision of the rocket with structural elements of launch facilities. The technical result of the invention is to increase launch safety by eliminating the possibility of a rocket colliding with one engine that failed at the start with elements of launch facilities (launch supports, cable refueling tower (KZB), service farm, and other launcher elements), while simplifying and reducing the cost of launch designs PU, KZB and farm support poles.

Технический результат в способе старта ракеты с многодвигательной первой ступенью, заключающийся в запуске двигателей многодвигательной установки первой ступени, подъеме ракеты с исключением соударения ракеты с элементами стартовых сооружений, расположенных вблизи от ракеты, в соответствии с изобретением достигается тем, что при невзрывном отказе одного из двигателей многодвигательной первой ступени при старте выполняют маневр "увода" аварийной ракеты от элементов стартовых сооружений за счет разворота ракеты в сторону от стартовых сооружений по крену на угол 30-90 град. или/и тангажу на угол 5-10 град. The technical result in the method of launching a rocket with a multi-engine first stage, which consists in starting the engines of a multi-engine installation of the first stage, raising the rocket with the exception of the collision of the rocket with elements of launch facilities located near the rocket, in accordance with the invention is achieved by the fact that in case of non-explosive failure of one of the engines multi-engine first stage at launch, perform a maneuver of "withdrawal" of an emergency rocket from elements of launch facilities due to the rotation of the rocket away from the launch structures on the roll angle of 30-90 degrees. and / or pitch at an angle of 5-10 degrees.

В соответствии с изобретением при невзрывном отказе одного из двигателей многодвигательной установки первой ступени ракеты и ее боковом сносе в сторону стартовых сооружений сразу после отказа двигателя или по сигналу "Авария двигателя" ракета выполняет маневр "Увода" за счет разворота по крену или/и тангажу по заранее введенной в систему управления ракетной программе. In accordance with the invention, when one of the engines of the multi-engine installation of the first stage of the rocket is non-explosively failure and its lateral demolition towards the launching facilities immediately after the engine fails or at the signal "Engine accident", the rocket performs the "Uvoda" maneuver due to a roll in roll and / or pitch along pre-entered into the missile program control system.

Углы разворота ракеты должны корректироваться для каждого конкретного случая в зависимости от типа конструкции ракеты, расположения и размеров стартовых сооружений, стартовой перегрузки ракеты с учетом потери тяги отказавшего двигателя и др. The angle of rotation of the rocket should be adjusted for each specific case, depending on the type of rocket design, the location and size of the launch structures, the launch load of the rocket, taking into account the loss of thrust of the failed engine, etc.

В случае реализации изобретения возможно существенно упростить сооружения стартового комплекса, например можно выполнить стартовые опоры пусковой установки неубирающимися, ферма обслуживания и кабель-заправочная башня могут быть приближены к ракете, а углы или расстояния отвода элементов ПУ (КЗБ, ферма обслуживания и др.) могут быть сокращены в несколько раз, что существенно упростит и удешевит стартовый комплекс, обеспечив при этом повышение безопасности старта ракеты. In the case of the invention, it is possible to significantly simplify the construction of the launch complex, for example, the launcher launch supports can be fixed, the service farm and the cable-filling tower can be close to the rocket, and the angles or distances of the withdrawal of PU elements (KZB, service farm, etc.) can be reduced by several times, which will greatly simplify and reduce the cost of the launch complex, while ensuring increased launch safety.

При реализации изобретения сохраняется схема стыковки бортовых и наземных коммуникаций на ПУ, в том числе и с помощью кабель-заправочной башни, являющейся традиционной и отработанной для отечественной и зарубежной техники. During the implementation of the invention, the connection scheme for airborne and ground communications on the control panel is maintained, including using a cable-filling tower, which is traditional and well-established for domestic and foreign equipment.

На чертеже приведена в качестве примера возможная траектория увода ракеты с многодвигательной первой ступенью от КЗБ при отказе одного двигателя первой ступени, расположенного со стороны КЗБ. Траектория приведена для хвостовой части ракеты при выполнении ракетой маневра увода при развороте ракеты по крену на угол, равный 60 град. (пунктирной линией показана аналогичная траектория без реализации предлагаемого маневра "Увода" ракеты). Такой же вид имеет и траектория увода аварийной ракеты и при развороте ракеты по тангажу на угол порядка 5 град. The drawing shows as an example a possible trajectory of the withdrawal of a rocket with a multi-engine first stage from the KZB in case of failure of one engine of the first stage located on the side of the KZB. The trajectory is shown for the tail of the rocket when the missile performs a maneuver of withdrawal when the rocket is rotated along the roll by an angle of 60 degrees. (the dashed line shows a similar trajectory without the implementation of the proposed maneuver of the "withdrawal" of the rocket) The trajectory of the withdrawal of an emergency rocket also has the same appearance when turning the rocket in pitch by an angle of about 5 degrees.

Claims

The method of launching a rocket having a multi-engine first stage, which consists in starting the engines of a multi-engine installation of the first stage and raising the rocket with the exception of its collision with elements of launch facilities located close to the rocket, characterized in that in case of an explosive failure of one of the engines of the first stage at the start, they perform a maneuver removal of an emergency rocket from elements of launch facilities by turning the rocket away from the launch facilities along a roll at an angle of 30 - 90 degrees. and / or pitch at an angle of 5 - 10 degrees.