Унификация шар-баллонов высокого давления РКТ комбинированной конструкции с композитной оболочкой и металлическим лейнером

Унификация баллонов высокого давления (БВД) комбинированной конструкции с композитной оболочкой и металлическим лейнером, широко применяемых в различных системах использования сжатых и сжиженных газов, является актуальной проблемой. Однако в научной литературе отсутствуют сведения об успешном и обоснованном выборе параметров унифицированных конструкций. В связи с этим предложенный подход, основанный на оптимизации конструктивно-технологических параметров БВД комбинированной конструкции по критериям себестоимости или технологических затрат на намотку композитной оболочки без стоимости материалов, следует считать оригинальным. Исследование показало: при значительной стоимости применяемых материалов второй критерий оказывается более чувствительным; значительного сокращения производственных затрат следует ожидать при глубокой автоматизации намоточного оборудования и умеренном росте его стоимости; при зональной намотке композитной оболочки БВД комбинированной конструкции окружные напряжения имеют меньшие значения по сравнению с меридианальными напряжениями (разница напряжений нарастает от экваториальной плоскости к штуцерам); для зональной намотки характерно колебание значений меридианальных напряжений по угловой координате (амплитуда колебания увеличивается при уменьшении числа зон намотки); для обеспечения прочности БВД комбинированной конструкции толщина лейнера в области штуцера должна выбираться из условия сопротивления окружным нагрузкам. Предложен закон изменения толщины лейнера. Использование рекомендаций по унификации конструктивно-технологических решений производства БВД комбинированной конструкции позволит существенносократить производственные затраты в машиностроении.

Литература

[1] Тарасов В.А., Бараев А.В., Филимонов А.С., Боярская Р.В. Конструкторско-технологические основы унификации параметров цельнометаллических баллонов высокого давления в ракетно-космическом машиностроении. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2014, № 5, с. 70–84.

[2] Васильев В.Н. Организация производства в условиях рынка. Москва, Машиностроение, 1993. 368 с.

[3] ГОСТ 23945.0–80. Унификация изделий. Основные положения. Москва, Стандартинформ, 1991. 7 с.

[4] Антонов Г.А. Основы стандартизации и управления качеством продукции. Санкт-Петербург, Изд-во СПБУЭФ, 2011. 684 с.

[5] Мартино Дж. Технологическое прогнозирование. Москва, Наука, 1997. 460 с.

[6] Семенов Г.Е. Разработка процессно-ориентированного подхода к моделированию организационно-технологических видов деятельности в производственных системах. Дисс. … канд. техн. наук. Москва, 2003. 144 с.

[7] Цырков Г.А. Разработка методики комплексной автоматизации информационного сопровождения процессов подготовки производства сложных технических систем. Дисс. … канд. техн. наук, Москва, 2010. 151 с.

[8] Р 50.1.027–2001. Рекомендации по стандартизации. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Автоматизированный обмен технической информацией. Основные положения и общие требования. Москва, Стандартинформ, 2001. 39 с.

[9] Р 50.1.028–2001. Рекомендации по стандартизации. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Методология функционального моделирования. Москва, Стандартинформ, 2002. 78 с.

[10] Р 50.1.031–2001. Рекомендации по стандартизации. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Терминологический словарь. Часть 1: Стадии жизненного цикла продукции. Москва, Стандартинформ, 2002. 36 с.

[11] Островерх А.И. Основные принципы совершенствования организационно-технологического сопровождения производственных процессов в машиностроении. Дисс. … д-ра техн. наук. Москва, 2007. 287 с.

[12] Касаев К.С. ред. Новые наукоемкие технологии в технике: Энциклопедия. Т. 12. Технологическое обеспечение сложных технических систем. Часть 1. Москва, ЗАО НИИ «ЭНЦИТЕХ», 1998. 396 с.

[13] Клименко Ю., Лысый С., Медушевский Л. Международная стандартизация коммерческой ракетно-космической техники. Электроника: наука, технология, бизнес, 2001, № 5, с. 74.

[14] Филатов А.Н., Стерликов К.В., Микушкина С.М. Технология нисходящего проектирования изделий РКТ, основанная на решениях компании PTC. Рациональное управление предприятием, 2013, № 2, с. 46–49.

[15] Прудников В.А. Методика системного проектирования комплекса средств технологического оснащения для испытаний агрегатов систем управления ракетно-космической техники на этапе производства. Дисс. … канд. техн. наук. Москва, 2006. 150 с.

[16] Петров А.В. Моделирование организационно-технологической среды создания ракетно-космической техники. Москва, Машиностроение, 1999. 318 с.

[17] Островерх А.И., Сычев В.Н., Цырков А.В. Реинжиниринг системы организационно-технологического сопровождения процессов производства ракетно-космической техники. Технология машиностроения, 2006, № 8, с. 88–91.

[18] Шенаев М.О. Разработка методики и средств организации технической подготовки серийного производства пневмогидравлических систем изделий авиационной техники. Дисс. … канд. техн. наук. Москва, 2009. 146 с.

[19] Aeronautics and space within the Air Liquide Group (2009) URL: http://www.airliquide.com/file/otherelementcontent/pj/dp%20juin%2009%20ven55801.pdf (дата обращения 2 ноября 2014).

[20] Избранные главы по авиа- и ракетостроению (в конспектах лекций). Москва, Наука и технологии, 2005. 850 с.

[21] Медведев А.А. Унификация, как средство обеспечения низкой удельной стоимости и повышения надежности выведения полезной нагрузки ракетами-носителями. XXX академические чтения по космонавтике. Москва, 2009, с. 252–253.

[22] Семенов Г.Е. Методика конструктивно-технологической отработки газодинамических систем изделий РКТ. Тез. докл. Междунар. молодеж. науч. конф. XXVI Гагаринские чтения, Москва, 11–15 апреля 2000 г. Москва, МАТИ, 2000, 237 с.

[23] Ryan Gehm. Scorpius Space Launch propels all-composite tanks forward. SAE International, 2008. URL: http://articles.sae.org/2866/ (дата обращения 24 ноября 2014).

[24] Patrick Ponticel. Manufacturing technology combo a first for aerospace. SAE International, 2010. URL: http://articles.sae.org/7376/ (дата обращения 24 ноября 2014).

[25] Matthew Monaghan. NASA picks Boeing for composite cryogenic propellant tank tests. SAE International, 2011. URL: http://articles.sae.org/10275/ (дата обращения 24 ноября 2014).

[26] Комков М.А., Тарасов В.А. Технология намотки композитных конструкций ракет и средств поражения. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 431 с.