Тема эволюции ракет в процессе обучения студентов

Язык труда и переводы:
УДК:
629.76
Дата публикации:
14 февраля 2023, 13:08
Категория:
Секция 14. Аэрокосмическое образование и проблемы молодежи
Авторы
Аннотация:
Показано разнообразие конструкций баллистических ракет, находящихся в демонстрационном зале ракетно-космической техники МГТУ им. Н.Э. Баумана. Они различаются по дальности полета, размерам, количеством ступеней, видом старта, применяемым топливом, типом двигателя, органами управления и многими другими особенностями. Это позволяет более полно отразить тему эволюции ракет в процессе обучения студентов. В демонстрационном зале удалось собрать уникальную экспозицию ракетной техники разных лет разработки практически всех основных конструкторских бюро, занимающихся ее созданием. Студенты при изучении ракет могут проследить каким изменениям со временем подвергались различные элементы их конструкции и проанализировать чем эти изменения обусловлены. Знакомство студентов с реальными образцами ракет позволяет повысить качество подготовки студентов к дальнейшей работе в ракетной промышленности.
Ключевые слова:
конструкция ракеты, двигатель, ракетный бак, топливо
Основной текст труда

Интенсивное развитие баллистических ракет в ведущих странах мира началось сразу после второй мировой войны. В 1946 году в СССР вышло постановление Правительства о создании в стране ракетной промышленности. На эти цели выделялись большие материальные, финансовые и людские ресурсы. К 1948 году в СССР были уже отлажены вопросы изготовления и запуска ракеты Р-1, которая во многом повторяла конструкцию ракеты Фау-2. А затем начался этап проектирования и изготовления новых баллистических ракет с улучшенными характеристиками. Увеличивалась дальность полёта, совершенствовалась силовая конструкция корпуса, система управления, двигательные установки, улучшались удельные массовые характеристики элементов конструкции, подбирались более эффективные компоненты топлива.

Для развития новой отрасли промышленности потребовались инженерные кадры, обладающими необходимыми компетенциями в области ракетостроения. В ведущих Вузах страны начали создавать специализированные кафедры для подготовки инженеров по проектированию, изготовлению и эксплуатации ракет. В 1948 году в МГТУ им. Н.Э. Баумана С.П. Королев и Ю.А. Победоносцев основали кафедру «Баллистические ракеты дальнего действия» (ныне СМ-1).

Студенты наряду с изучением необходимых теоретических дисциплин должны были знакомиться с конструкциями уже созданных баллистических ракет, используя для этого не только учебные пособия [1–3], но и реальные образцы ракет. Для этой цели в главном корпусе МВТУ было выделено специальное помещение под демонстрационный зал ракетной техники. В этом зале размещались элементы ракеты Фау-2, а позже появились ракеты Р-2 и Р-11.

В 1965 году были сданы в эксплуатацию первые здания Учебноэкспериментального центра в Дмитровском районе Московской области (сейчас это Дмитровский филиал МГТУ). В одном из них расположилась лаборатория Ц-1 ракетно-космических комплексов с большим демонстрационным залом [4]. Научным руководителем лаборатории был назначен доцент кафедры Б.К. Ковалев.

Время укомплектования лаборатории Ц-1 совпало с периодом бурного развития ракетно-космической техники в стране. Используя авторитет МВТУ, широкую известность в ракетно-космической отрасли заведующего кафедрой В.И. Феодосьева и энергию Б.К. Ковалева, в лаборатории удалось собрать уникальную экспозицию ракетнокосмической техники разработки практически всех основных конструкторских бюро, занимающихся ее созданием [5]. Здесь представлены образцы ракетной техники главных конструкторов страны: С.П. Королева, М.К. Янгеля, В.Н. Челомея, В.П. Макеева, В.П. Глушко, А.Д. Надирадзе.

Так как ракеты, находящиеся в лаборатории, создавались в разные промежутки времени, то студенты при их изучении могут проследить каким изменениям подвергались различные элементы конструкции ракет. Для удобства изучения ракеты препарированы. Образцы ракетной техники, имеющиеся в лаборатории отличаются по следующим важным параметрам:

  1. По дальности полета от 270 до 12000 км.
  2. Виду старта (с поверхности земли, из шахты, из подводного положения).
  3. Количеству ступеней (одно-, двух- и трехступенчатые).
  4. Способу разделения ступеней.
  5. Способу отделения полезной нагрузки.
  6. Несущей способностью стенок баков (несущие и подвесные).
  7. Подкрепляющими элементами обечаек баков (гладкие, подкрепленными промежуточными шпангоутами, стрингерные, вафельные).
  8. По наличию или отсутствию межбакового отсека.
  9. По месту расположения приборного отсека.
  10. Виду топлива (твердое, жидкое, криогенное, высококипящее, самовоспламеняющееся).
  11. Способу подачи топлива в двигатель (вытеснительный, турбонасосный).
  12. Рабочим телом для привода турбины (парогазом от разложения перекиси водорода, газогенератором от основных компонентов).
  13. Типу ракетного двигателя (открытого, замкнутого).
  14. Виду наддува баков (скоростным напором воздуха, за счет испарения части компонента или специальной жидкости, с помощью газогенераторов, отработанным газом после турбины, газом из баллонов высокого давления).
  15. Виду органов управления (газоструйные рули, воздушные рули, рулевые жидкостные двигатели, рулевые твердотопливные двигатели, поворотные сопла, поворотом маршевых двигателей, кольцевой сопловой дефлектор).

Занятия в демонстрационном зале лаборатории проходят в виде выездной учебной практики. Изучение ракет проходит в течение трех дней. Студенты кафедры СМ-1 проходят такие практики на протяжении шести семестров. Другие кафедры, занимающиеся подготовкой инженеров для ракетной промышленности, проходят занятия в течение одного или двух семестров. На первом занятии студенты изучают ракеты и особенности их конструкции в исторической последовательности от самой ранней ракеты Р-2 до более поздней УР-200. Студенты узнают как происходившие изменения конструкции ракеты влияли на их проектнобаллистические параметры. Во время последующих занятий студенты более детально изучают отдельные узлы и агрегаты, а так же работу пневмогидросхемы ракет. Цикл обучения студентов в демонстрационном зале позволяют качественно подготовить студентов к дальнейшей работе в ракетной промышленности.

Литература
  1. Феодосьев В.И. Основы техники ракетного полета. Москва, Наука, Главная редакция физ-мат. литературы, 1981, 496 с.
  2. Ковалев Б.К. Развитие ракетно-космических систем выведения. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, 398 с.
  3. Кольга В.В., Семенова Л.А., Терехин Н.А. Проектирование баллистических ракет и ракет-носителей. Красноярск, Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т, 2012, 200 с.
  4. Кирилин А.Н., Ахметов Р.Н., Куренков В.И. Выбор основных проектных характеристик и формирование конструктивного облика ракет-носителей. Самара, Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2015, 448 с.
  5. Ковалев Б.К., Товарных Г.Н. Учебный процесс в лаборатории ракетно-космической техники Дмитровского филиала МГТУ им. Н.Э. Баумана. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение, 2011, Специальный выпуск, с. 5–11.
Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.