Конструктивно подобные модели

Моделирование в науке известно давно. Но только специалистам приходилось слышать или читать, какую роль в нашей космической эпопее сыграли изделия, скромно именуемые КПМ – конструктивно подобные модели.

 

В конструктивно подобной модели ракеты-носителя (РН) все элементы, которые определяют её упругую схему и жесткостные свойства, должны быть геометрически подобны натурным. Как правило, КПМ изготавливаетсяиз тех же материалов, что и натурная конструкция. При этом упрощается выполнение критериев подобия. Масштаб модели обычно выбирается в диапазоне 1:4 – 1:10.

 

Использование КПМ позволяет: определять динамические характеристики самых сложных конструкций, когда теоретические методы ненадёжны или отсутствуют; получать экспериментальные динамические характеристики изделия задолго до изготовления его натурного образца, предназначенного для наземных динамических испытаний; оперативно отслеживать изменения, вносимые в конструкцию изделия на стадии проектирования и в процессе изготовления; оперативно анализировать динамические процессы, возникающие при нештатных и аварийных ситуациях во время лётных испытаний РН. А если возникает необходимость проведения натурных испытаний создаваемо­го изделия, их методика может отрабатываться на КПМ.

 

Применение КПМ для исследования динамических свойств РН даёт значительную экономию времени и средств. Так, например, стоимость всех работ по проектированию, изготовлению и испытаниям КПМ крупнейшего носителя Н1 составила менее 1/40 от стоимости только изготовления (не считая проектирования и испытаний) одного натурного изделия.

 

Пионером конструктивно подобного моделирования в отрасли явился отдел динамики  НИИ-88 (ЦНИИмаш), возглавляемый в то время А.Г.Пилютиком, а в последующие годы Г.Н.Микишевым, В.П.Шмаковым, О.П.Клишевым, В.А.Бужинским.

 

В институте создана уникальная технология изготовления и динамических испытаний КПМ (основная заслуга в этом принадлежит Г.Н.Микишеву, В.Г.Степаненко, В.И.Сафронову). С 1959 года в институте было спроектировано, изготовлено и испытано свыше 40 моделей 25 основных изделий отрасли. Самые крупные КПМ имели длину до 12 м, поперечный размер до 4 м и вес в заправленном состоянии до 20 т.

 

В числе первых КПМ особое место занимает модель легендарной РН «Восток» (Р-7) в масштабе 1:10 (длина – 4 м, диаметр у основания – более 1 м). Позднее КПМ стали применять и в США – в частности, при исследовании динамики РН «Сатурн-1», «Сатурн-5» и системы «Спейс шаттл».

 

Николай Дорожкин, к.т.н., с.н.с.

 

Литература: Г.Н.Микишев, «Экспериментальные методы в динамике космических аппаратов», М.: Машиностроение, 1978.

 

КПМ РН «Восток» в музее ЦНИИмаш.  



КПМ «Энергия-Буран» в испытательном зале отдела динамики ЦНИИмаш.

Справочная информация

 

 

Контактная информация

Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт машиностроения" (ФГУП ЦНИИмаш)

Россия, 141070, Московская область, г.Королёв, ул.Пионерская, д.4

т. (495) 513-59-51
ф. (495) 512-21-00

e-mail: corp@tsniimash.ru
© 2000-2017 ФГУП ЦНИИмаш
На печать Карта сайта На главную