ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ КРИОГЕННЫХ СТАРТОВЫХ И СТЕНДОВЫХ КОМПЛЕКСОВ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

В статье приведена краткая история создания ПАО «Криогенмаш», появление и развитие которого неразрывно связано с зарождением криогенной отрасли машиностроения в СССР, а также развитием космонавтики и ракетостроения. Описаны задачи, которые решались ведущими специалистами по созданию инфраструктуры обеспечения криогенными компонентами топлива, стендовых систем для испытания двигателей и блоков ракет, термовакуумных камер, систем термостатирования отсеков и высококипящих компонентов топлива. Отмечено, что отечественное базовое криогенное оборудование по многим показателям превосходило аналогичное оборудование зарубежных фирм и на всех этапах строительства стартовых и стендовых комплексов решало вопрос эффективной и взрывобезопасной технологии эксплуатации. Подробно рассмотрена организация эффективных и безопасных процессов охлаждения в потоке жидких водорода и кислорода при заправке баков ракет, которые использовались в системах РН «Энергия». Показаны преимущества этой технологии по сравнению с охлаждением в резервуарах хранилищ путем вакуумирования парового пространства. В системе глубокого охлаждения жидкого кислорода при заправке баков космического корабля «Буран» использовался холод паров водорода, отходящих из системы вакуумирования. В статье рассматривалась разработка систем термостатирования для обеспечения в отсеках ракеты температурно-влажностных параметров, при которых гарантируется стабильная и безотказная работа приборов и механизмов, а также термостатирование высококипящих компонентов топлива. Сделан акцент на создании систем на базе воздушных турбодетандерных агрегатов вместо парокомпрессионных машин. Немаловажное значение в статье придаётся созданию ряда имитаторов космоса, в том числе, одного из самых больших в мире (объемом 10 000 м³ ). Рассмотрены задачи, которые были решены для успешной работы оборудования: проблемы прочности и устойчивости корпусов камеры, обеспечение герметичности, подбор мощных средств безопасного вакуумирования и другие важные аспекты создания имитаторов космоса. Отмечено, что опыт создания криогенного оборудования для стартовых комплексов в полной мере используется при строительстве новых космодромов и, прежде всего, космодрома «Восточный».

1. Домашенко, А.М. Развитие отечественной ракетно-космической науки и техники. Стартовые и стендовые ракетные комплексы [Текст] / А.М. Домашенко // История развития отечественных ракетно-космических двигательных установок / Под ред. М.А. Первова. – М.: Столичная энциклопедия, 2017. – Т. 4. – С. 287–306.

2. 65 лет ОАО «Криогенмаш» [Текст] / Под ред. А.Н. Мазина. – Балашиха: ОАО «Криогенмаш», 2014. – 196 с.

3. Беляков, В.П. Криогенная техника и технология [Текст] / В.П. Беляков. – М.: Энергоиздат, 1982. – 272 с.

4. Архаров, А.М. Криогенные системы. Том 1. Основы теории и расчета [Текст] / А.М. Архаров, И.В. Марфенина, Е.И. Микулин. – М.: Машиностроение, 1996. – 576 с.

5. Филин, Н.В. Криогеника в ракетно- космической технике [Текст] / Н.В. Филин // Тезисы докладов XX научных чтений по космонавтике. – М.: РАН, 1996.

6. Филин, Н.В. Жидкостные криогенные системы [Текст] / Н.В. Филин, А.Б. Буланов. – Л.: Машиностроение, 1985. – 245 с.

7. Домашенко, А.М. Экспериментальное исследование неравновесности испарения при охлаждении жидких кислорода и азота вакуумированием парового пространства [Текст] / А.М. Домашенко, В.П. Качура, Н.В. Филин // Труды НПО «Криогенмаш». Процессы и технологии в криогенном машиностроении. – Балашиха, 1975.

8. Домашенко, А.М. Инженерная методика расчета охлаждения криогенных жидкостей в режиме кипения и испарения [Текст] / А.М. Домашенко, В.П. Качура, С.Н. Жолус // Химическое и нефтяное машиностроение. – 1976. – № 9. – С. 19–21.

9. Переходные процессы в криогенных системах [Текст] // Вопросы современной криогеники / Н.В. Филин [и др.]. – М: Внешторгиздат, 1975. – С. 238–249.

10. Филин, Н.В. Исследования гидравлических ударов в тупиковых отводах криогенных трубопроводов [Текст] / Н.В. Филин [и др.] // Химическое и нефтяное машиностроение. – 1975. – № 9. – С. 13–15.

11. Филин, Н.В. Особенности полостей, образующихся перед запорной арматурой [Текст] / Н.В. Филин, Г.Г. Кацнельсон, А.В. Матвеев // ИФЖ. – 1979. – Т. 36. – № 1. – С. 110–114.

12. Качура, В.П. Динамика заполнения незахоложеной магистрали жидким азотом [Текст] / В.П. Качура, Н.В. Филин, А.И. Клебанов // Сборник научных трудов НПО «Криогенмаш». – Балашиха, 1976. – С. 55–71.

13. Соловьев, В.Н. Космический ракетный комплекс «Зенит» глазами его создателей ФГПУ «КБТМ» [Текст] / В.Н. Соловьев [и др.]. – М.: Издательство МАИ, 2003. – 213 с.

14. Домашенко, А.М. Обеспечение взрывопожаробезопасности систем получения, хранения и транспортирования жидкого водорода [Текст] / А.М. Домашенко // Технические газы. – 2014. – № 3. – С. 59–66.

15. Домашенко, А.М. Создание различных криогенных заправочных и стендовых комплексов ракетно-космической техники [Текст] / А.М. Домашенко, Ю.В. Красовицкий, В.Н. Криштал // Технические газы. – 2014. – № 4. – С. 40–48.

16. Домашенко, A.M. Создание и совершенствование криогенных заправочных и стендовых комплексов ракетно-космической техники [Текст] / А.М. Домашенко [и др.] // Технические газы. – 2009. – № 1. – С. 27–33.

17. Домашенко, А.М. Критические технологии создания криогенной наземной инфраструктуры. Применение криогенных топлив в перспективных летательных аппаратах [Текст] / А.М. Домашенко [и др.] // Сборник докладов VI научно-технической конференции ВАТУ им. Профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина. – Воронеж, 2002.

18. Домашенко, А.М. Системы термостатирования универсального стартового комплекса ракетоносителей [Текст] / А.М. Домашенко, В.Н. Барабанов, Ю.В. Козлов // Технические газы. – 2014. – № 3. – С. 68–71.

19. Богомолов, А.А. Системы термостатирования [Текст] / А.А. Богомолов // Космический ракетный комплекс «Зенит» глазами его создателей. – М.: Изд- во МАИ, 2003. – С. 132–137.

20. Дубинский, М.Г. Воздушные турбохолодильные машины с дополнительным охлаждением в регенераторе [Текст] / М.Г. Дубинский, В.С. Мартыновский // Холодильная техника. – 1964. – № 6. – С. 16–18.

21. Беляков, В.П. Высокоэффективный крио- сорбционный насос новой конструкции // Вопросы современной криогеники [Текст] / В.П. Беляков [и др.]. – М.: Внешторгиздат, 1975. – С. 341–359.

22. Криосорбционный насос для вакуумирования крупных камер [Текст] / В.И. Куприянов [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика и техника высокого вакуума. – 1977. – Вып. 2 (8). – С. 72–73.

23. Макаров, А.М. Расчетные модели высоковакуумных систем крупных криогенных барокамер [Текст] / А.М. Макаров // Основные направления и проблемы создания вакуумного откачного оборудования. – М.: Машиностроение, 1976. – С. 78–79.

24. Борц, Б.В. Вакуумный адсорбционный насос непрервного действия [Текст] / Б.В. Борц [и др.] // Тезисы докладов Всесоюзного НТС по криогенным средствам получения высокого вакуума. – Харьков: Изд-во ХФТИ АН УССР, 1977. – С. 22–24.

25. Бреславец, К.Г. Некоторые способы повышения эффективности работы криосорбционных насосов с холодной полостью [Текст] / К.Г. Бреславец [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика и техника высокого вакуума. – 1977. – Вып. 2(8). – С. 76–79.

26. Волчкевич, А.И. Высоковакуумные адсорбционные насосы [Текст] / А.И. Волчкевич. – М.: Машиностроение, 1973. – 214 с.

27. Гарвик, Э.Л. Криогенная откачка и имитация космоса [Текст] / Э.Л. Гарвик // Новые направления криогенной техники / Пер. с англ.; под ред. М.П. Малкова. – М.: Мир, 1966. – С. 176–197.

28. Горбачев, С.П. Расчет низкотемпературных полей в теплопоглощающих криогенных экранах [Текст] / С.П. Горбачев [и др.] // Труды НПО «Криогенмаш» – 1973. – Вып. 15. – С. 73–85.

29. Герлига, В.А. Устойчивость криогенных систем теплосъема с вспененной зоной кипения [Текст] / В.А. Герлига [и др.] // Сборник научных трудов НПО «Криогенмаш» – 1975. – С. 30–42.