К 50-летию Государственного ракетного центра «КБ им. академика В.П. Макеева»

В.Г. Бабко-Малый, В.Г. Дегтярь, В.Е. Каргин, Х.А. Нуртдинов

РАЗВИТИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМ ПОДДЕРЖАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНО-ВЛАЖНОСТНЫХ РЕЖИМОВ В ПУСКОВЫХ ШАХТАХ БРПЛ

Отечественные атомные подводные ракетоносцы эксплуатируются более 30 лет в подводном и надводном положениях без ограничений по погодным условиям Мирового океана, при этом боекомплект ракет хранится в пусковых шахтах в состоянии готовности к боевому использованию.

Сроки эксплуатации ракет РСМ-25, -40, -50, -54, -52 в шахтах составляют от 7 до 12 лет. Этот показатель эксплуатационного совершенства ракетного комплекса определяет частоту замены ракет, их потребное количество, трудоемкость обслуживания и характеризует экономичность ракетного комплекса.

В условиях длительного хранения ракеты в шахте ограничивающими гарантийный срок ее эксплуатации становятся температурно-влажностные режимы (ТВР) воздуха в шахте. Наиболее чувствительны к качеству параметров ТВР в шахте:

- материалы конструкции ракеты и пусковой установки;

- топливо двигательных установок и порохового аккумулятора давления;

- бортовая аппаратура системы управления ракеты.

Исходя из требований коррозионной стойкости и сохранения механических характеристик материалов конструкции ракеты, обеспечения стабильности характеристик энергетической установки, а также точностных параметров системы управления ракеты, оптимальными являются диапазон температур воздуха в шахте 15—25°С и относительная влажность воздуха не выше 60%.

Выбор схемно-конструктивного исполнения средств поддержания ТВР в шахте зависит:

- от требуемого для ракеты диапазона температур и влажности воздуха в шахте;

- от способа старта ракеты;

- от схемы амортизации ракеты в шахте;

- от схемы размещения шахт в прочном корпусе ракетоносца.

Эффективность системы поддержания ТВР в шахте определяется заданным временем приведения температуры и влажности воздуха в шахте в требуемый диапазон после погрузки ракеты в шахту.

Системы поддержания ТВР в шахте с ракетой РСМ-25 создавались проектантами — предприятиями со следующим распределением работ:

- разработка технического задания, алгоритмов функционирования систем ТВР, алгоритмов функционирования аппаратуры управления корабельными системами повседневного и предстартового обслуживания осуществлялась ГРЦ «КБ им. академика В.П. Макеева»;

- разработка конструкторской документации на системы поддержания ТВР, выбор и заказ оборудования производились ЦКБ морской техники «Рубин»;

- отработка систем поддержания ТВР на наземном стенде микроклимата, автономные, парные испытания систем ТВР и аппаратуры управления, пусковой шахты, пусковой установки и макета ракеты проводились при участии обоих проектантов.

Такое взаимодействие позволило обеспечить оперативное и качественное решение вопросов, наиболее полную реализацию потенциальных энергетических возможностей систем по сужению диапазонов парметров ТВР в шахте и было сохранено при разработке последующих ракетных комплексов.

Для ракет РСМ-25, -40, -50 была разработана автоматизированная воздушно-калориферная система, обеспечивающая циркуляцию воздушного потока по замкнутому контуру с забором воздуха из нижней части кольцевого зазора между ракетой и шахтой, прокачиванием воздуха с помощью электровентиляторов через электровоздухонагреватели, охладители, осушители и последующей подачей его в верхнюю часть шахты. На время предстартовой подготовки вентиляционный контур перекрывался от шахты запорными устройствами. Контроль параметров ТВР осуществлялся датчиками температуры, установленными на разных уровнях шахты, и датчиком влажности, установленным на магистрали вентиляции. Управление и контроль за работой системы осуществлялись автоматически по заданным алгоритмам аппаратурой управления комплексом средств повседневного и предстартового обслуживания. Предусматривалась также автоматическая регистрация в корабельной системе документирования параметров температуры и влажности воз духа в шахте.

Кроме воздушно-калориферной системы для охлаждения воздуха в шахте в надводном положении использовалось наружное орошение забортной водой крышки и верхней части пусковой шахты, выступающей из прочного корпуса ПЛ. Указанные системы обеспечивали поддержание температуры воздуха в диапазоне 0—30°С для ракеты РСМ-25 и в диапазоне 5—28°С для ракет РСМ-40 и РСМ-50, а также относительной влажности воздуха в шахте до 80%.

Для комплексов третьего поколения с ракетами РСМ-54 и РСМ-52 была создана эффективная комбинированная система поддержания температурно-влажностных режимов, дополненная средствами нагрева стенки шахты с помощью кольцевых секций электронагревательных элементов (3 — 4 пояса по высоте шахты). В совокупности с воздушно-калориферной системой такое техническое решение обеспечивало регулирование подаваемой в шахту тепловой энергии путем периодического включения кольцевых секций нагрева стенки шахты при изменении задаваемого управляющими термодатчиками диапазона регулирования температуры и пропорционального регулирования подаваемой тепловой энергии кольцевых секций с использованием воздушно-калориферного контура в зависимости от величины отклонения текущей температуры воздуха от базовой величины.

Комбинированные системы обеспечивают для ракет РСМ-52 и РСМ-54 поддержание температуры воздушной среды в шахте в диапазоне 15—25°С и относительной влажности воздуха до 60%.

Опыт эксплуатации систем поддержания заданного температурно-влажностного режима хранения БРПЛ в шахтах ракетоносцев подтвердил правильность выбранных технических решений, обеспечивающих не только стабильное функционирование, но и значительный потенциал системы по сужению диапазона регулирования пара-метров ТВР. В отличие от зарубежных аналогов, использующих жидкостный контур термостабилизации ракетной шахты, коэффициент массового совершенства систем поддержания ТВР ракет РСМ-52 и РСМ-54 в 1.3 — 1.5 раза выше при сравнимых параметрах производительности.

На основе данных, получаемых при регистрации реальных значений температуры и влажности воздуха в шахте в течение всего срока эксплуатации ракет в шахтах ракетоносцев, а также с учетом дефектации ракет, ГРЦ постоянно проводит работы по увеличению сроков эксплуатации ракет. Наряду с наземной экспериментальной отработкой долговечности ракет, указанные работы позволили увеличить сроки эксплуатации ракет РСМ-25, -40, -50, -54 и -52 в шахтах ракетоносцев по сравнению с гарантийными на 2 — 5 лет.