«Энергия» - «Буран»

Испытания маршевых двигателей. Отделение "Рокетдайн" фирмы "Рокуэлл интернэшнл" начало разработку маршевого двигателя в 1972 г. по контракту с Центром Маршалла. Испытания маршевых двигателей проводились в Национальной лаборатории космической техники НСТЛ на стендах, ранее использовавшихся для отработки двигателей ракетно-космического комплекса "Сатурн-Аполлон". Имеются два стенда для испытаний одиночных двигателей и стенд для испытаний связки трех маршевых двигателей (двигательной установки) и топливных систем корабля.

    Первое огневое испытание одиночного двигателя было проведено в мае 1975 г., а первое испытание маршевой двигательной установки в составе стендового варианта ступени МРТА - в апреле 1978 г. Основное внимание уделялось автономной отработке агрегатов и систем двигателя. В ходе испытаний двигателей столкнулись с рядом технических проблем. Основные из них были связаны с установлением требуемого распределения нагрузок на подшипники турбонасосного агрегата, разработкой уплотнений, усталостными характеристиками лопаток и турбин, устранением трущихся элементов в кислородных трактах, динамическими характеристиками двигателя.

    После завершения поиска решений по возникшим техническим проблемам была проведена программа сертификационных испытаний маршевого двигателя. Испытывались два двигателя штатной конструкции с общей наработкой до 20 тыс. с в диапазоне изменения тяги 65-100%. Параллельно с сертификационными испытаниями одиночных двигателей проводились испытания двигательной установки в связке МРТА с комплексной отработкой топливных систем. В состав стендового варианта ступени, или стендовой маршевой двигательной установки, входили штатная задняя секция фюзеляжа с тремя маршевыми двигателями, топливные системы орбитального корабля, подвесной топливный отсек и другие системы, связанные с функционированием маршевых двигателей.

    Программа квалификационных испытаний на летную годность двигательной установки включала в себя 12 огневых испытаний до первого экспериментального пуска "Спейс Шаттла".

    Программа создания двигателей строилась исходя из концепции проведения ужесточенных испытаний критических узлов и успешной опытно-конструкторской разработки. Особое внимание было уделено планированию испытаний и тщательному проектному анализу. Сравнение суммарной продолжительности огневой отработки маршевого двигателя ССМЕ и двигателя Джей-2 в ходе сертификационных испытаний показывает, что вся опытно-конструкторская разработка маршевого двигателя была осуществлена с меньшим числом испытаний. Первое успешное испытание связки маршевых двигателей на полную продолжительность работы было проведено уже в девятом испытании, тогда как аналогичное испытание связки двигателей Джей-2 было осуществлено лишь во время шестнадцатого испытания. Успешное испытание связки двигателей Джей-2 проведено в то время, когда общая программа отработки была выполнена примерно на 75%, тогда как этот же этап для двигателей ССМЕ был пройден значительно раньше.

    К первому пуску "Спейс Шаттла" было наработано порядка 110 тыс. с на одиночных двигателях и 11 тыс. - на стендовой маршевой двигательной установке, в пересчете на единичный двигатель.

Испытания твердотопливных ускорителей. До начала огневых испытаний двигателя СРМ были проведены все виды прочностных, динамических и циклических испытаний корпуса двигателя. С 1977 по начало 1980 г. были успешно осуществлены программы отработочных и квалификационных испытаний твердотопливного двигателя - были проведены четыре отработочных огневых испытания и три квалификационных огневых испытания. При этом была получена полная информация по внутренней баллистике, параметрам системы воспламенения, по прочности конструкций корпуса и сопла, характеристикам тяги, управления вектором тяги и по общему подтверждению летной годности твердотопливного двигателя. Семи огневых испытаний было достаточно, чтобы дать полную оценку конструкции двигателя.

Испытания подвесного топливного отсека. Прежде всего необходимо сказать об особенностях конструкции и программ прочностных испытаний подвесного топливного отсека, в состав которого входят кислородный бак, межбаковый отсек, водородный бак.

    Кислородный бак. Корпус - сварная тонкостенная оболочка, прочность которой определяется в основном гидростатическими нагрузками при контрольной опрессовке. При расчете толщины оболочки учтено криогенное упрочнение материала конструкции.

    Межбаковый отсек - каркасированная оболочка, удовлетворяющая требованиям прочности при работе на общую и местную продольную устойчивость и панельный флаттер.