«Энергия» - «Буран»

     - определение кинематических параметров (относительные линейные и угловые скорости) процессов разделения в условиях, заданных для каждого испытания циклограмм функционирования элементов;

     - определение режимов виброударного нагружения конструкции составных частей ракеты, сопровождающих процесс разделения;

     - выявление особенностей степени влияния работы средств разделения на конструкции составных частей ракеты.

     Испытаниям на комплексных экспериментальных установках предшествовал продолжительный этап автономной отработки элементов средств разделения.

     Работы по созданию экспериментальной базы для отработки процессов и средств разделения составных частей ракеты начались в 1979 г. после выпуска технического проекта. Стремясь максимально приблизить картину отделения составных частей ракеты при наземной экспериментальной отработке к натурной, предполагалось создание стендовых комплексов для размещения экспериментальных установок с вертикальным расположением объектов испытаний, причем испытывать предполагалось те составные части, которые последовательно отделяются в соответствии с программой полета ракеты, то есть параблоки и блоки Ц. Должны были задействоваться двигатели увода параблока при отделении от блока Ц.

     Поиски более простых способов наземной экспериментальной отработки процесса и средств разделения были приняты по двум основным направлениям:

     - дополнительного тщательного анализа особенностей реального процесса разделения и разработки математических моделей отдельных его этапов;

     - детальной проработки схемы экспериментальных установок с горизонтальным расположением объектов испытаний и исследованием процесса разделения на них при условии, что отделяется меньшая по массе часть объекта испытаний.

     Это дало возможность решения задач наземной экспериментальной отработки процесса и средств разделения составных частей на экспериментальных установках, в которых:

     Проблемы создания объектов испытаний, с учетом требований к ним, сводились к следующему:

     - к необходимости разработки объекта испытаний с габаритами, ограниченными заданными размерами стенда;

     - к необходимости в заданных габаритах объекта обеспечить требуемые массовые, инерционные и центровочные характеристики для моделирования натурного процесса разделения;

     - к необходимости подобия жесткостных характеристик объекта испытаний и штатной конструкции составной части, в то время как геометрические размеры и форма его существенно отличаются от соответствующих характеристик воспроизводимой составной части ракеты;

     - к необходимости создания конструкции объекта испытаний, которая в совокупности с устройствами, обеспечивающими его установку на стенде, по массе не превысит грузоподъемности кранового устройства.

Динамические характеристики

     Конечной целью исследований динамического нагружения конструкции и оборудования любого носителя является надежное прогнозирование процессов их вынужденных колебаний в возможных условиях эксплуатации для обеспечения исходной информацией прочностных расчетов, реализации экспериментальной отработки конструкций и систем. Решение этой проблемы традиционно делится на следующие относительно самостоятельные направления:

     - исследование внешних нагрузок;

     - определение собственных динамических характеристик конструкций (частот, форм, декрементов колебаний);

     - расчет вынужденных колебаний;

     - экспериментальное подтверждение расчетных характеристик.

     В связи с широким применением в последние десятилетия расчетов динамики конструкций практически любой сложности методом конечных элементов стало возможным проводить расчеты вынужденных колебаний без определения собственных частот и форм колебаний. В наиболее ответственных случаях применяются существенно более трудоемкие и сложные вероятностные методы расчета динамики конструкций. Объем теоретических, расчетных и экспериментальных работ по динамике конструкции и оборудования ракеты "Энергия", по обеспечению вибронадежности ее систем чрезвычайно велик.

     Исследовалось динамическое нагружение всего носителя с полезными нагрузками отдельных блоков А и Ц, их отсеков, двигателей, монтажей трубопроводов и аппаратуры для штатных и нештатных полетных режимов, для наземной эксплуатации и транспортирования. На каждом направлении работ с учетом особенностей и назначения конструкций и оборудования расчетами и экспериментальными методами решались многочисленные частные задачи, что составило предмет деятельности НПО "Энергия", ЦНИИМаш, ВФ НПО "Энергия", КБЭМ, ЦАГИ.

     Ряд работ по динамике конструкции ракеты выполнялся впервые в стране. При обосновании их необходимости учитывались в качестве аргументов "за" особенности конструкции, опыт работ в США и "синдром Н-1". Приведем наиболее важные результаты исследований.