Модель – копия ракеты «союз-у-2» — О самолётах и авиастроении

Для модели – копии ракеты приняли масштаб 1:50 к прототипу как самый простой, разрешающий вписать в макетные сопла центрального блока модели четыре серийных модельных ракетных двигателя МРД 5-3 диаметром 13 либо 11 мм и взять стартовую массу, не выходящую за предел, установленный правилами. Главным материалом для корпусов выбрали стеклопластик, а для шпангоутов, снабжающих расстыковку и стыковку отдельных частей модели, — алюминиевые и магниевые сплавы.

По окончании девяти лет усердного труда по доводке модели А.Левых в 1993 г. одержал победу на чемпионате Европы. Модель-копия с первой попытки выполнила прекрасный полет в трехступенчатой конфигурации, очень высоко оцененный судьями. Параллельно велась работа над новым вариантом.

Базой для него послужил набор отличных фотографий PH «Альянс У-2» с космическим кораблем (КК) «Альянс ТМ-12».

Они были сделаны фотокорреспондентом ТАСС А. Пушкаревым по заказу снова созданной Федерации ракетомодельного спорта России при содействии Национального аэроклуба. Фотографии разрешили создать чертежи и составить фактически совершенный набор техдокументации на конкретный прототип, как этого требуют правила Спортивного кодекса ФАИ для космических моделей и приступить к постройке новой модели-копии, которая готовься к чемпионату мира 1994 г.

Доработка разрешала, при необходимости, делать четырехступенчатый полет, с разделением на двенадцать частей, по следующей циклограмме: старт — 0 с; отделение боковых блоков — 1,5—1,8 с; сброс макета двигательной установки совокупности аварийного спасения (ДУ САС) и головного обтекателя (ГО) — 2,3—2,5 с; запуск модельного ракетного двигателя (МРД) 3-й ступени и отделение центрального блока — 2,8—3 с; отстрел совокупности спасения центрального блока — 4,8—5 с; запуск МРД макета КК — 4,5—4,6 с; отстрел совокупности спасения 3-й ступени — 6,6—7 с; разделение отсеков макета КК — 8,5—9 с.

Чемпионат Европы 1997 г., что проходил в рамках Первых Глобальных воздушных игр, и мировой чемпионат 1998 г. снова были победными. Успешные полеты, идеальные моделью, разрешили А. Левых стать уже трехкратным чемпионом Европы и в первый раз завоевать звание мирового чемпиона. Семилетняя статистика полетов модели-копии на интернациональных соревнованиях подтвердила правильность заложенных в конструкцию ответов, каковые разрешали кроме того при аварии избегать важных поломок и варьировать количество и состав полетных демонстраций в зависимости от результатов стендовой оценки и сложившихся условий спортивной борьбы.

Созданная отделения и схема крепления боковых блоков разрешает использовать ее на всех моделях-копиях прототипов пакетной схемы. Модель-копия PH «Альянс» с КК «Альянс ТМ-12» складывается из центрального блока (ЦБ) 2, четырех однообразных боковых блоков (ББ) 1, переходника 3, 3-й ступени 4, макета КК 5, двух половин макета и 6 головного обтекателя ДУ САС — 7. Всего модель складывается из двенадцати частей, любая из которых имеет собственную совокупность спасения.

Источник питания (аккумулятор) бортовой электросети находится в переднем отсеке макета КК. Бортовая электрическая сеть совершена по гаргротам и соединяет через электроразъемы отсеки макета КК, 3-ю ступень, переходник и ЦБ. Для сброса ГО, запуска двигателей 3-й макета и ступени КК использованы электрозапалы, установленные в макете и переходнике КК соответственно.

Стабилизация полета 3-й ступени обеспечивается блоком раскрывающегося стабилизатора, а полет 2-й ступени — стабилизатором, консоли которого установлены на корпусе ЦБ. На участке полета 1-й ступени они через прорези утоплены в корпуса ББ.

Распределение МРД по ступеням следующее: в ЦБ четыре МРД (один В-3 и три СРД 10-3); в каждой из ББ по одному МРД А-3 либо В-3, с уменьшенным до 3 Н-с суммарным импульсом; один МРД В-3-3 в 3-й ступени и один МРД А-3-3 в макете КК. Одновременный запуск восьми МРД боковых и центрального блоков обеспечивается пирокрестом. Двигатели ЦБ выдают команды для исполнения полетных демонстраций, В-3-0 дает луч огня для срабатывания пиротехнического устройства отстрела ББ.

Первый и второй СРД 10-3-0, при помощи замыкания электрических контактов подвижными втулками при срабатывании навесок пороха, формируют команды на сброс ГО и запуск двигателя 3-й ступени. Третий СРД 10-3-2, собственной навеской вышибного заряда, выбрасывает совокупность спасения ЦБ. Для создания нужной циклограммы полета МРД В-3-0 и первый СРД 1 0-3-0 доработаны для уменьшения длительности их работы (за счет уменьшения длины заряда жёсткого горючего).

Двигатели 3-й макета и ступени КК для увеличения надежности их воспламенения оснащены сопловыми насадками. Центральный блок (ЦБ) 2 складывается из корпуса и легкосъемного хвостового отсека. Три шпангоута (верхний 2.22, средний силовой 2.5 и нижний 2.14) соединяют и центрируют между собой верхний конус 2.3, корпус с конической и цилиндрической частями 2.6 и внутреннюю трубу 2.2, служащую парашютным отсеком.

В ней расположены лабиринтный многоразовый пыж 2.9 и парашюты переходника 3.6 и центрального блока 2.7. Для защиты цилиндрической части от теплового действия при отстреле совокупности спасения зазор между цилиндром и внутренней трубой заполнен бальзой 2.30. В нижней части цилиндра смонтированы четыре упора 2.33, каковые фиксируют двигательный отсек, и предусмотрены четыре отверстия для прохода поршней ББ.

В отверстиях верхнего шпангоута 2.22 закреплено пружинное кольцо, к которому привязан через амортизатор парашют 2.7. В среднем силовом шпангоуте ЦБ размещены четыре подпружиненных толкателя 2.23, стержни которых выступают наружу через отверстия в нем. На цилиндрической части корпуса ЦБ, во взаимно перпендикулярных плоскостях размещения ББ, смонтированы четыре консоли стабилизатора 2.10, конкретно за которыми размещены консоли стопорного кронштейна 2.12, с наклоненными вперед опорными плоскостями.

Стопорный кронштейн образован двумя крестообразно сочлененными пластинами, проходящими через сквозные отверстия в корпусе ЦБ. Хвостовой отсек (ХО) образован тремя шпангоутами, верхним (пиротехническим) 2.30, средним 2.33 и нижним 2.14, каковые объединяют и центрируют корпус 2.15 и четыре трубки 2.16 двигателей, расположенных по осям макетных сопел.

Средний шпангоут 2.33 складывается из бальзовой стенки и металлического кольца 2.34. МРД смонтированы в трубках ХО и зафиксированы штифтами 2.31. В верхней части двух трубок расположены электрические контакты с клеммами от электроразъемов, к каким подключена бортовая электрическая сеть.

центрирование и Стыковка ХО с корпусом ЦБ обеспечены посадочными поясками верхнего 2.30 и среднего шпангоутов 2.33. В верхнем (пиротехническом) шпангоуте сделаны четыре паза и четыре цилиндра, расположенных перпендикулярно оси шпангоута.

Пазы помогают для прохода упоров 2.32 ЦБ, каковые фиксируют положение двигательного отсека при его повороте относительно корпуса. Наряду с этим совмещаются отверстия в корпусе ЦБ с цилиндрами пиротехнического шпангоута. Кроме этого в пиротехническом шпангоуте сделана центральная полость, заглушенная резьбовой пробкой 2.28 и соединенная отверстиями с цилиндрами и глухой трубкой первого двигателя.

По окончании работы МРД В-3-0 подается луч огня в центральную полость. Он воспламеняет дополнительную навеску пороха, которая передает луч в цилиндры. От луча воспламеняются пиротехнические навески в поршнях 1.11 ББ, засунутых в цилиндры. Тёплый газ выталкивает поршни из цилиндров, отстреливая ББ.

Надежность работы достигнута подбором диаметра отверстий в пиротехническом шпангоуте, исключающим стремительное перетекание газа из одного цилиндра в второй.

Конструкция ББ 1 образована корпусом 1.2 и хвостовым отсеком. В передней части корпуса смонтирован оголовок 1.1с упором 1.8, а место размещения поршней усилено изнутри средними шпангоутами 1.9. В нижней части корпуса расположен стыковочный шпангоут 1.25, конструкция которого снабжает стремительный монтаж хвостового отсека.

Последний образован корпусом 1.7 и двумя шпангоутами, верхним 1.26 и нижним 1.23, причем первый складывается из двух частей — бальзовой стенки и металлического кольца 1.12.

Оба шпангоута кроме этого помогают для монтажа двух трубок 1.15, 1.17 (параллельно оси блока), кроме этого сцентрированных с парой макетных сопел 1.24 блока, располагающихся ближе к центральному. Одна из них 1.17 является отсеком МРД, вторая 1.15 направляющей для выдвижного парашютного отсека 1.18 (ВПО). Он заглушен сверху пробкой 1.16, в которую установлен штифт 1.14, скользящий по направляющим пазам 1.3, прорезанным параллельно на протяжении оси обеих трубок.

Пружина 1.13, закрепленная одним финишем за штифт 1.14, а вторым за торгц трубки, приводит в воздействие ВПО, заставляя его выдвигаться за торец блока. В нижней части отсека приклеена нитяная петля, к которой через резиновый амортизатор прикреплен парашют 1.20. центрирование и Сочленение корпуса ББ и хвостового отсека обеспечены посадочным пояском верхнего шпангоута 1.26 хвостового отсека и его поворотом относительно корпуса.

Наряду с этим происходит зацепление выступов переднего шпангоута хвостового отсека с косыми пазами заднего шпангоута корпуса. Боковые блоки пристыковывают к центральному следующим образом: парашютный отсек 1.18 утапливают до упора — его штифт 1.14 занимает положение, в котором он может войти в зацепление с консолью стопорного кронштейна 2.12 ЦБ; упор 1.8 оголовка упирают в штырь толкателя 2.23 ЦБ и сдвигают его вперед; центральный блок поворачивают около упора; консоли 2.10 кронштейна и стабилизатора 2.12 заходят через прорезь вовнутрь корпуса ББ; штифт 1.14 парашютного отсека входит в зацепление с опорной плоскостью стопорного кронштейна 2.12; поршень 1.11 ББ входит в соответствующий цилиндр пиротехнического шпангоута 2.30 ХО центрального блока, а парашютный отсек фиксируется в закрытом положении.

Штифты 1.14 парашютных отсеков, опираясь на направленные вперед опорные плоскости консолей стопорного кронштейна 2.12, заставляют боковые блоки прижиматься к центральному. Пружины толкателя 2.24 ЦБ и 1.13 парашютного отсека ББ, действуя в различные стороны, надежно фиксируют ББ. Макетные стяжки, как и у прототипа, крепятся к кронштейнам через карданные шарниры.

При отстреле ББ он поворачивается около штыря толкателя 2.23, что по окончании выхода из зацепления штифта 1.14 со стопорным кронштейном 2.12, толкает блок вниз.

Сейчас парашютный отсек 1.18 выдвигается и вводит в воздействие парашют 1.20. Сверху на шпангоут 2.22 ЦБ опирается переходник 3, образованный хвостовым отсеком блока И 3.2, фермой 3.3 и корпусом 3.4 приборного отсека ЦБ. В него смонтирован резьбовой шпангоут 3.14, в который вворачивают упорный цилиндр 3.5, центрирующий шпангоут 3.19 которого совместно с посадочным пояском приборного отсека снабжает центрирование и стыковку переходного отсека 3 с ЦБ (2).

В нижней части трубки упорного цилиндра вклеено дно 3.18с пружинным кольцом, к которому через амортизатор прикреплен парашют 3.6 переходника.

Хвостовой отсек 3-й ступени образован корпусом 3.2 и двумя шпангоутами, верхним 3.7 и нижним 3.9. Последний складывается из двух частей: фактически шпангоута и верхнего опорного кольца 3.10 фермы. Изнутри поверхность отсека, между шпангоутами, закрыта теплоизоляцией 3.8 из бальзы. Ферма 3.3 образована спаянными отрезками тонкостенных трубок из бронзово-никелиевого сплава.

В трубки верхнего и нижнего торцов фермы засунуты проволочные стержни, закрепленные пайкой в отверстиях верхнего и нижнего опорных колец.

Нижнее кольцо 3.13 надето на поясок корпуса 3.4 приборного отсека. В его центральном отверстии смонтирована теплозащитная пробка 3.11 с конической крышкой 3.12, в резьбовое отверстие которой ввернут пусковой стакан 3.17 двигателя 3-й ступени. Он складывается из фактически стакана с прорезью, в которую засунут электрозапал 3.1, и надетой сверху подвижной трубки 3.16, закрывающей прорезь при сдвиге вниз.

Эти подробности зафиксированы и сцентрированы в приборном отсеке торцом упорного цилиндра 3.5 при его монтаже. Электрическая сеть переходного отсека через разъемы связана с цепями ЦБ и 3-й ступени. Электрозапал подключен к гнездам электроразъема, установленным на верхнем дне приборного отсека.

На 3-й ступени 4 употребляется доработанный МРД 4.7 с сопловым насадком. Его использование, с одной стороны, снабжает надежный запуск МРД, за счет его захода в пусковой стакан 3.17 переходника, а с другой — крепление двигателя и простой монтаж.

Конструкция 3-й ступени образована наружным 4.2 и внутренним 4.3 корпусами, соединенными и центрируемыми при помощи верхнего 4.12 и среднего 4.9 шпангоутов. В нижней части обоих корпусов смонтированы, соответственно, стыковочный 4.13 и торцевой 4.14 шпангоуты, каковые снабжают центрирование и стыковку с переходником 3 (хвостовым отсеком блока И 3.2) и попадание соплового насадка МРД 4.7 в пусковой стакан 3.17.

Верх внутреннего корпуса помогает для стыковки макета КК 5. Средняя часть — это парашютный отсек, в котором размещены лабиринтный пыж 4.5 и парашюты 4.4 3-й макета и ступени КК (при запуске в 3-ступенчатом варианте), а низ — это ДО. Торцевой шпангоут 4.14 внутреннего корпуса имеет тарельчатую форму, в его центре сделано отверстие для прохода соплового насадка МРД, имеющего наружный диаметр 6,5 мм. Двигатель 4.7 монтируют в ступень сверху и фиксируют, как упором, пружинной скобой 4.6, финиши которой заводят в отверстия ДО внутреннего корпуса.

Из-за маленькой длины хвостового отсека блока И 3.2, не разрешавшей взять консоли стабилизатора достаточной площади для стабилизации полета 3-й ступени, их было нужно объединить в подвижный блок. Его втулка 4.10 скользит по наружной поверхности ДО под действием резинового амортизатора, а на ее кронштейнах проволочными осями 4.11 закреплены восемь консолей 4.8, связанных в верхней части резиновым кольцом, которое, натягиваясь, формирует момент для их раскрытия.

При стыковке 3-й ступени к переходнику консоли стабилизатора складывают, и блок перемещают вперед, частично утапливая его вовнутрь ступени. При разделении ступеней он сдвигается вниз, в один момент раскрывая консоли. По наружной поверхности внешнего корпуса, закрытые гаргротами, проходят провода бортовой электроцепи, заканчивающиеся недалеко от стыковочного шпангоута 4.13 штырьками от электроразъема.

Иначе, электроцепь оканчивается разъемом 4.15, закрепленным на верхнем шпангоуте 4.12 и соединяющим 3-ю ступень с бортовой электрической сетью макета КК. В том месте же установлена и изоляционная пластина 4.1, размыкающая контакты 5.28 на макете КК. Через отверстия в шпангоуте продето пружинное кольцо, к которому через амортизатор прикреплен фал парашюта 4.4 3-й ступени.

Макет КК 5, как и у прототипа, складывается из трех отсеков — переднего, среднего и хвостового, по форме достаточно близко повторяющих внешние обводы соответствующих им бытовому отсеку, спускаемому аппарату и приборно-агрегатному отсеку КК «Альянс». В переднем отсеке (БО), грамотном верхней 5.2 и нижней 5.6 частями, размещены бортовой источник питания 5.4 и трубка отстрела 5.1 ГО. Средний 5.23 и нижний 5.24 шпангоуты нижней части корпуса крепят и центрируют внутренний цилиндр 5.25 с трубкой отстрела 5.1 ГО.

Помимо этого, в среднем шпангоуте, по кругу, сделаны четыре паза, в которых размещены дисковые никель-кадмиевые аккумуляторная батареи Д-0,125 5.4. нижний торец и Внутренний цилиндр корпуса данной части образуют посадочный поясок для стыковки со средним отсеком. На переднем торце корпуса установлен стыковой шпангоут, с двумя резьбовыми отверстиями, а на нижнем торце верхней части заклеена ответная часть стыкового шпангоута с отверстиями под винты.

Передний торец корпуса верхней части заканчивается трубкой, в которую проходит трубка отстрела ГО. Обе части сочленены и сцентрированы посадочными поясками шпангоута, а стык законтрен винтами 5.26. На наружную поверхность нижней части переднего отсека выведен бортовой разъем для подключения питания к электросети и заряда аккумуляторная батарей.

На верхнем торце среднего отсека 5.12 (СА) расположен цилиндр, что вместе с корпусом образует посадочный поясок стыковки с передним отсеком. В цилиндре закреплено на шпангоутах основание трубки отстрела 5.7 ГО с прорезью под электрозапал 5.8.

Через отверстия, в верхней части корпуса, наружу выведены разъемы для электрозапала и подключения питания 5.8 сброса ГО, а на его нижнем торце расположен изнутри шпангоут для стыковки с хвостовым отсеком. В нижней части недалеко от стыка с хвостовым отсеком закреплены штыри стыка 5.14 электроразъема с электрической сетью хвостового отсека, равномерно установленные по окружности корпуса. Хвостовой отсек макета (АПО) КК образован корпусом 5.17, в котором на верхнем и нижнем шпангоутах закреплен и сцентрирован внутренний корпус 5.15.

Его нижняя часть есть ДО, в которую монтируется МРД 5.20, а на нижнем торце закреплена центрирующая втулка 5.18, снабжающая центрирование и стыковку с 3-й ступенью. К втулке, через амортизатор прикреплен парашют макета КК (для трехступенчатого варианта полета), а к его торцу прикреплена винтами втулка 5.22 с электрозапалом 5.21.

На внешней поверхности корпуса, недалеко от стыка со средним отсеком, равномерно по окружности корпуса, расположены гнезда стыка с электрической сетью среднего отсека, а на нижнем шпангоуте 5.24 электроразъем 5.29 для связи с 3-й ступенью и контактная несколько 5.28 от электромагнитного реле. Ее замыкание происходит в момент отделения макета КК от 3-й ступени и формирует команду на запуск двигателя. На внутренней трубке кроме этого закреплен контрольный бортовой разъем, для доступа к которому в корпусе отсека сделано окно.

центрирование и Сочленение отсеков макета КК между собой обеспечены посадочными поясками, а контровка стыка переднего и среднего — штифтом, проходящим через поперечные отверстия в поясках. В хвостового отсеков и стыка среднего помещен разъемный отсек с их парашютами 5.11 и 5.13. Для обеспечения устойчивости полета макета КК, в зазоре между внутренним корпусом хвостового отсека и внешним корпусом, размещены шестнадцать консолей 5.16 раскрывающегося стабилизатора.

Консоли скреплены попарно на опорном кольце, расположенном снаружи в нижней части корпуса хвостового отсека, и раскрываются под действием торсионных пружин 5.27, надетых на это же кольцо. При складывании вперед по полету они утапливаются в прорези корпуса, а их пазы входят в зацепление с внутренним корпусом 4.3 3-й ступени и фиксируются в закрытом положении. Головной обтекатель (ГО) 6 складывается из двух половинок 6.1 и 6.2.

На их внутренней поверхности расположены разрезанные верхний 6.3, средний 6.4 и нижний 6.5 шпангоуты.

Верхний шпангоут 6.3 имеет коническую форму и помогает для стыковки с макетом ДУ САС (7). Средний снабжает жесткость ГО на кручение, через отверстия в нем продеты пружинные кольца, к каким через резиновые амортизаторы прикреплены парашюты. Нижний шпангоут 6.5 помогает для стыковки с верхним шпангоутом 3-й ступени 4.12.

Центрирование ГО с продольной осью модели-копии обеспечено посадочным пояском нижнего шпангоута 6.5 с 3-й коническим пояском и ступенью верхнего шпангоута 6.3 с конусом 7.5 ДУ САС.

Изнутри стык половинок обтекателя, с обеих сторон и на всей протяженности, усилен выступом на одной половинке, входящей в ответный паз на другой, и закрыт снаружи имитацией натурного стыка. Макет ДУ САС 7 образован верхним 7.1 и нижним 7.3 корпусами, макетом 7.2 соплового блока, основанием 7.4, опорным конусом 7.5 и посадочным цилиндром 7.7. Корпуса сочленены стержнем с резьбой, проходящим через корпус соплового блока.

К торцу нижнего корпуса 7.3 при помощи резьбы прикреплен опорный конус 7.5, прижатый посадочным цилиндром 7.7. Конус снабжает скрепление и центрирование половинок ГО. Посадочный цилиндр помогает для центрирования макета ДУ САС с продольной осью модели-копии.

В его верхней части закреплены усики толкателя 7.8, каковые при ее отстреле, упираясь в верхний шпангоут ГО, сдвигают его вверх и разбрасывают половинки в сторону. В нижней части посадочного цилиндра расположено пружинное кольцо, к которому прикреплена лента 7.6 ДУ САС.

(Создатель: В.МИНАКОВ, заслуженный тренер России, заведующий отделом технического творчества МГДД(ю)Т)

Модель – копия ракеты «союз-у-2»

Ракета-носитель «Союз» пилотируемый (Масштаб 1:72) [Готовая модель]

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: