Минимизация возникновения дефектов при монтаже стабилизаторов неуправляемых ракет Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Проектирование и производство летательных аппаратов, космические исследования и проекты

УДК 629.7

МИНИМИЗАЦИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ПРИ МОНТАЖЕ СТАБИЛИЗАТОРОВ

НЕУПРАВЛЯЕМЫХ РАКЕТ

М. С. Руденко, П. А. Орлин, А. С. Тимохович, С. А. Зоммер, Е. М. Борисова

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail: orlin96@mail.ru

Рассмотрены дефекты, которые могут возникнуть при монтаже стабилизатора к корпусу модели ракеты, и методы предотвращения их возникновения.

Ключевые слова: модель ракеты, стабилизатор, запас устойчивости, стапель.

MITIGATION OF DEFECTS DURING INSTALLATION STABILIZERS OF UNDECLEARD ROCKETS

M. S. Rudenko, P. A. Orlin, A. S. Timohovich, S. A. Zommer, E. M. Borisova

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation Е-mail: orlin96@mail.ru

The article considers the defects that can arise while installing the stabilizer to the body of rocket model and methods to prevent their occurrence.

Keywords: rocket model, stabilizer, static stability, slipway.

В космонавтике и ракетной техники актуальной проблемой является точность сборки и минимизация возникновения дефектов механических соединений, обеспечивающих надежность аппарата [1]. Также данная проблема часто встречается в ракетомоделизме. В основном она связана с монтажом стабилизатора к корпусу ракеты. Стабилизатором называют аэродинамическую поверхность, служащую для обеспечения продольной и путевой балансировки, а в некоторых случаях и для управляемости ракеты [2]. В данной статье мы рассматриваем стабилизаторы, которые увеличивают продольную устойчивость. Обычно они устанавливаются на неуправляемых ракетах или на стартовых ускорителях, например, зенитная управляемая ракета В-750 [3].

Важнейшей характеристикой неуправляемой ракеты является запас устойчивости, который обеспечивается наличием стабилизаторов в хвостовой части. Очевидно, запас устойчивости ракеты зависит от того, насколько правильно выбрана площадь поверхности стабилизаторов [4]. Существует большое количество форм и размеров стабилизаторов. При монтаже стабилизатора могут возникнуть следующие проблемы:

1. Несовпадение плоскости стабилизатора с осью корпуса ракеты (рис. 1). Видно, что стабилизатор отклонен на расстояние Х. При небольшом значении этого расстояния, его влияние на запас устойчивости ракеты будет минимальным.

2. Поворот плоскости стабилизатора на некоторый угол (рис. 2). В данном случае центр давления приближается к центру масс, что уменьшает запас устойчивости.

3. Поворот плоскости стабилизатора относительно продольной плоскости корпуса (рис 3.). Во-первых, данная проблема приводит к уменьшению запаса устойчивости. Во-вторых, во время полета ракета начнет вращаться, но с другой стороны этим моментом можно и стабилизировать ее полет, если угол наклона будет не слишком большой, в этом случае у ракеты увеличится аэродинамическое сопротивление.

Рис. 1. Несовпадение плоскости стабилизатора с плоскостью корпуса ракеты

Рис. 2. Поворот плоскости стабилизатора на некоторый угол

Решетневскуе чтения. 2017

4. Нижние кромки стабилизаторов не лежат в горизонтальной плоскости (рис. 4) . Это приводит к дестабилизации ракеты во время полета. Так же на стартовом столе продольная ось ракеты будет отклоняться от нормали.

Рис. 3. Поворот плоскости стабилизатора относительно продольной плоскости корпуса

* 1

■

Рис. 4. Нижние кромки стабилизаторов не лежат в горизонтальной плоскости

Все рассмотренные случаи были взяты с той оговоркой, что и стабилизатор и корпус были сделаны идеально. В случае изготовления деталей из композитных материалов кустарным способом достаточно трудно обеспечить точность технологического процесса. Проблемы, возникающие при этом, требуют более глубокого анализа и не рассматриваются в данной статье.

Стоит признать, что большинство дефектов возникаю из-за человеческого фактора и отсутствия оснастки. Для решения вышеуказанных проблем, мы предлагаем использовать стапель [5]. Стапель фиксирует стабилизатор и корпус относительно друг друга, что позволяет минимизировать влияние человеческого фактора, тем самым уменьшая вероятность возникновения дефекта.

Библиографические ссылки

1. Основы авиа- и ракетостроения: учеб. пособие для вузов / А. С. Чумадин, В. И. Ершов, К. А. Макаров и др. М. : Инфра-М, 2008. С. 327.

2. Горский В. А., Кротов И. В. Ракетное моделирование. Методическое руководство для внешкольной и внеклассной работы по ракетно-космическому моделированию. М. : Изд-во ДОСААФ, 1973. 99 с.

3. Electronic textbook StatSoft [Электронный ресурс]. URL: http://www.russianarms.ru/forum/ index.php?topic = 8814.0 (дата обращения: 10.09.2017).

4. Эльштейн П. Конструктору моделей ракет. М. : Мир, 1978. 215 с.

5. Савченко А. М. Development of the building berth // Актуальные проблемы современной науки : сб. тез. науч. тр. ХХ1 Междунар. науч.-практ. конф. (29 июня 2017, г. Санкт-Петербург-Астана-Киев-Вена) / Международный научный центр. 2017. С. 59-62.

References

1. Osnovy avia- i raketostroenija [Air and rocket science bases] / A. S. Chumadin, V. I. Ershov, K. A. Makarov. М. : Infra-M, 2008, 327 p.

2. Gorskiy V. A., Krotov I. V. Raketnoe modeliro-vanie. Metodicheskoe rukovodstvo dlya vneshkolnoi i vneklassnoi raboti po raketno-kosmicheskomu modeliro-vaniyu [Rocket modeling. Methodological guide for after-school and extracurricular work on rocket-space modelling]. М. : Izd-vo DOSAAF, 1973, 99 p.

3. Electronic textbook StatSoft. Available at: http://www.russianarms.ru/forum/index.php?topic=8814.0 (accessed: 10.09.2017).

4. Jel'shtejn P. Konstruktoru modelej raket. [To rocket model builder]. M. : Mir, 1978, 215p.

5. Savchenko A. M. Development of the building berth // Aktual 'nye problemy sovremennoj nauki: sbornik tezisov nauchnyh trudov XXI Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii [Actual problems of modern science: a collection of theses of scientific works of the XXI International Scientific and Practical Conference]. St. Petersburg-Astana-Kiev-Vienna, 2017. P. 59-62.

© Руденко М. С., Орлин П. А., Тимохович А. С., Зоммер С. А., Борисова Е. М., 2017