Проектно устройство TsNII-N6 на железопътния транспорт
Тяговото устройство TsNII-N6 е предназначено за монтаж на пътнически автомобили и търгове на пътнически локомотиви, оборудвани с автоматичен съединител.
Този апарат (фиг. 48) се състои от две независими части: пружина и пружинно триене, свързани последователно в едно устройство. В тази връзка тялото на устройството е разделено на две части: шията 1 и основата 2.
Пружинно-фрикционната част на апарата се състои от шестоъгълна шийка 1, три триещи клинове 3, притискателен конус 4, шайба 5, външна пружина 6 и вътрешна пружина 7. Тези части на апарата са от един и същи тип с частите на тягата Ш-1-Т и се различават от последните само по намалената дължина на триещите клинове и височината на притискащия конус, както и по половината от брой работни намотки на пружините.
Пружинната част се състои от основа 2, централна пружина 8, четири големи ъглови пружини 9, четири малки ъглови пружини 10 и четири пръта 11. Пружината 8 е със същия размер като пружина 6, а големите ъглови пружини 9 са същите като пружината 7. Малките ъглови пружини 10 се различават от големите пружини 9 само с по-малък брой работни намотки.
Големи ъглови пружини 9 се поставят в нишите на гърлото, а малки 10 - в нишите на основата. Пръчките 11 преминават вътре в ъгловите пружини 9 и 10, като ги разделят със средна удебелена част, разположена в основните отвори.
В ъгловите ниши на шийката има цилиндрични приливи, върху които са поставени големи ъглови пружини 9.
Двете части на теглителното устройство се изтеглят заедно с болт 12 с гайка 13. Върху болта е поставена спомагателна пружина 14. Съединителният болт е същият като болта на тяговото устройство Sh-I-T.
Апаратът се сглобява в следния ред (фиг. 49). От долната страна в основата се вкарва съединителен болт с предварително поставена спомагателна пружина. В гнездото на основата се поставя централна пружина, а отстрани в нишите се вкарват малки ъглови пружини. След това пръти се вкарват в ъгловите отвори на основата, чиито краища влизат вътре в малките ъглови пружини. На изпъкналите части на пръта? слагат се големи ъглови пружини.
След това гърлото се поставя така, че неговите цилиндрични издатини, разположени в ъглите, влизат вътре в големите ъглови пружини, а дъното лежи върху централната пружина. В гърлото се вкарват външна пружина и вътрешна пружина, след което се поставят шайба, три триещи клинове и притискателен конус. 1 Завинтването на гайката към края на закрепващия болт завършва сглобяването на апарата. Гайката на анкерния болт се поставя, когато дължината на компресираната под пресата апаратура достигне 568-575 mm.
За по-лесно завинтване на гайката върху анкерния болт се препоръчва да поставите под главата на болта подложка с височина 60 мм, така че когато устройството се компресира под пресата, първо се компресира спомагателната пружина.
След поставяне на гайката върху съединителния болт и проверка на апарата под главата, краят на болта над гайката е леко занитван по същия начин, както се прави с апарата Sh-I-T.
Фиг. 48. Пътническа тяга TsNII-N6
Апаратът се разглобява под налягане. Частите се отстраняват в обратен ред.
Забранено е смазването на фрикционните клинове, притискателния конус и вътрешната повърхност на гърлото, както и за товарни превозни средства.
Забранено е поставянето на облицовка под гайката на съединителния болт, за да се скъси дължината на устройството TsNIY-N6, когато е поставено върху автомобила, както се прави при теглещите предавки от товарен тип.
Такава облицовка не може да изпадне изпод гайката на болта, тъй като винаги остава захваната от спомагателната пружина, разположена върху щипковия болт. Скъсяването на устройството преди поставянето му върху автомобила се извършва чрез притискане в тяговата яка със скоба.
Когато устройството се компресира под преса по време на монтажа, дължината му се намалява с 20 mm поради предварителното затягане на пружините. След първото пълно компресиране на устройството под пресата, това издуване се разпределя между пружините на двете части на устройството според тяхната коравина, като отклонението на мощната пружинна част е 8,5 mm, а по-слабите пружини на фрикционната част са 11,5 мм.
Фиг. 49. Последователността на сглобяване на тяговото устройство TsNII-N6
При липса на спомагателна пружина, силата на предварително затягане на апарата, равна на първоначалното съпротивление на пружинната част, би била 2,5 т. Благодарение на спомагателната пружина първоначалното съпротивление на апарата се намалява до 1,6 тона, което допринася за по-плавното стартиране на влака. Това се обяснява с факта, че спомагателната пружина, напълно компресирана в ненатоварен апарат, има тенденция да се разширява със сила от 0,9 тона и в същото време противодейства на пружинната част, която се противопоставя на компресията на апарата.
В допълнение, 24 мм провисване на вторичната пружина, заедно с 20 мм предварително натоварване на устройството, е достатъчен запас за покриване на всички производствени допуски и износващи се части.
Пружините в фрикционната част имат сила на предварително затягане около 3 тона, в резултат на което движението на фрикционните клинове започва, когато натоварването на устройството е повече от 12 тона (като се има предвид, че силата на триене увеличава съпротивлението на пружини четири пъти).
Абсорбиращият апарат TsNII-H6 работи по следния начин.
Когато се приложи натоварване към края на притискащия конус или към основата на апарата, централната пружина 8 (виж фиг. 48) и четири големи ъглови пружини 9 на пружинната част първо се компресират едновременно. В същото време спомагателната пружина започва да се изправя.
След като пружините 8 и 9 се компресират с 23 mm, цилиндричните издатини на гърлото докосват краищата на прътите 11 и ги придвижват към основата. От натискане на раменете на удебелените места на прътите започват да се компресират малки ъглови пружини 10.
По-нататъшното компресиране на всичките девет пружини на пружинната част продължава, докато долната част на гърлото се опря в края на основата. По това време съпротивлението на компресия на пружинната част на апарата достига 28,5 тона.
Въпреки това, преди гърлото да се опря в основата, пружинно-триващата част на апарата влиза в действие, която има първоначално съпротивление на натиск 12 т. пружинната част на апарата е равна на 12,5 т. Какво ще започне да се компресира по-рано - пружинно-фрикционната част на апарата или пружината 10 - зависи от коефициента на триене на триещите се части.
Включването на пружинно-триещата част в работата на апарата става без натискане, след което съпротивлението на апарата продължава да нараства плавно, но с малко по-голяма твърдост.
Поради факта, че крайното съпротивление на пружинната част е повече от два пъти по-голяма от силата, която задвижва триещите се части на апарата, се постига плавен преход от работата на една пружинна част към съвместна работаи двете части
устройство дори при всички неблагоприятни производствени допуски на детайла и промени в коефициента на триене.
След спиране на гърлото към основата, притискането на пружинната част на апарата спира и само една пружинно-триваща част продължава да работи. Това също се случва без скок в усилията, но
твърдостта на апарата се увеличава допълнително. Компресирането на пружинно-триещата част на апарата завършва, когато крайната повърхност на притискащия конус е на същото ниво с ръба на гърлото. Крайното съпротивление на апарата по това време достига 46,4 тона.
Съпротивлението на апарата по време на всяко негово компресиране зависи до голяма степен от стойността на коефициента на триене върху работните повърхности на триещите се части, както и от промяната в ъглите на наклонените равнини на тези части поради производството толеранси.
Когато апаратът се отдръпне, след като силата спре, първо се разширява само пружинната част с 21 mm, след което всички пружини се разширяват едновременно до края, с изключение на спомагателната, която е свободна в компресирания апарат. След като устройството се разшири с 46 mm, спомагателната пружина започва да се компресира и до края на отката тя отново е напълно компресирана (с 24 mm).
На фиг. 50 е показана теоретична диаграма на работата на апарата, т.е. увеличаването на съпротивлението при компресирането му, изградена при допускането за коефициент на триене от 0,25.
Наличието на пружинна част, която има ниско съпротивление в началото на компресия и е достатъчно висока в края (по-висока от теглителната сила на пътнически локомотив) осигурява добро возене
Периодът на командване на Соколов A.I. НИИ-4 се свързва с най-значимите резултати в създаването междуконтинентални ракети различни видовеи особено успех съветски съюзв космическите дейности.
Основната задача през 50-те години на миналия век, разбира се, беше създаването на междуконтинентални балистични ракети, способни да носят ядрена бойна глава. Почти успоредно с работата по ICBM, малка група служители на института под ръководството на полковник М.К. Тихонравова се занимаваше с изследвания върху създаването изкуствен спътникЗемята.
Полковник Михаил Клавдиевич Тихонравов по това време вече е известен ракетен учен, колега на S.P. Королев в групата за изследване на реактивното задвижване (GIRD). По негов проект на 17 август 1933 г. на полигона Нахабино край Москва е създадена и успешно изстреляна първата в Съветския съюз ракета с течно гориво ГИРД-09.
Михаил Клавдиевич Тихонравов, след изучаване на германската ракета V-2 в Германия през 1944-1945 г., по инициатива на A.I. Соколов, е назначен през 1946 г. в нашия институт за началник на сектор (тоест зам.-началник на института по специалността си), занимаващ се с проблемите на създаването на управляеми балистични ракети с течно гориво.
Още преди да се присъедини към института, Михаил Клавдиевич работи със своите сътрудници от RNII по проекта VR-190. Това беше първата фантастична стъпка пространство. Същността на проекта беше, че на модифицираната ракета V-2 беше предложено да се поставят двама души в специална запечатана кабина вместо бойна глава.
Кабината под налягане, достигнала височина от двеста километра, трябваше да бъде отделена от ракетата и спусната с парашут. За кратко време стратонавтите трябваше да преживеят състояние на безтегловност, което е много интересно, но основното е, че беше възможно да се измери налягането, температурата и накрая да се сложи край на дългосрочния спор на теоретиците за това как стратосферата работи.
Приближаване към проекта BP-190 с измервания днесНевъзможно е да не им се възхищаваме! Разбира се, през 1945 г. много се разбира по опростен начин, има наивни решения, но наред с това има и прекрасни откровения, които се осъзнават едва много години по-късно в космическата ера. Кабината беше отделена от ракетата, когато свързващите болтове, пълни с експлозиви, така наречените пироболти, бяха взривени и спуснати с парашут, след което се приземи с помощта на двигатели за меко кацане. Всичко това беше извършено след това Космически кораби, включително дори пръчката на сондата, която се простираше надолу при кацане и веднага щом докосне земята, включваше двигателя за кацане. Обмислена е и системата за поддържане на живота в самата кабина. Накратко, това беше един от онези проекти, които явно изпреварваха времето си.
Михаил Клавдиевич говори за проекта на Сергей Павлович Королев, който беше възхитен от тези предложения. През 1946 г. той представя идеята си пред колегията на Министерството на авиационната индустрия. Идеята беше одобрена, но започна студена война, бяха необходими военни ракети.
Тихонравов М.К. разбра, че за да се изстреля изкуствен спътник, е необходимо да се достигне първата космическа скорост, за да се постигне, е необходимо преди всичко, мощна ракета. През онези години проблемът със създаването на такава ракета според добре познатата тандемна схема - с последователно стартиране на двигателите на втория и следващите етапи, не можеше да бъде решен на съществуващото технологично ниво и търсенето на начини продължи ...
През 1949 г. Михаил Клавдиевич Тихонравов, използвайки идеята на К.Е. Циолковски за " ракетни влакове“, стига до научно обоснован извод за техническата осъществимост за постигане на първото космическа скоростс помощта на вече създадени едностепенни ракети, сглобени в "пакет". Това заключение беше предшествано от огромно изследвания, проведено под негово ръководство през 1947-1949 г. от група служители на НИИ-4 МО, която включваше надарени млади изследователи на института, увлечени от идеите на Михаил Клавдиевич (Игор Марянович Яцунски, Глеб Юриевич Максимов, Олег Викторович Гурко , Игор Константинович Бажинов, Анатолий Викторович Бриков, Константин Петрович Феоктистов и редица други служители). Той и петима членове на неговата група стават лауреати на Ленинската награда.
В хода на работата беше доказано, че с помощта на ракета, състояща се от „пакет“ от едностепенни ракети с обхват на полета от около 1000 километра всяка, е възможно да се създаде ракета с много по-голям полет обхват и го използвайте за изстрелване на изкуствен спътник на Земята в орбита. Ракетата Р-3, разработена под ръководството на Сергей Павлович Королев, тогава се счита за основна версия на композитна ракета.
Михаил Клавдиевич покани S.P. Кралица, за да види резултатите. Сергей Павлович дойде в института, анализира изчисленията, графиките и буквално се „вкопчи“ в идеята за „пакет“. Беше 1948 г. - неговата ракета R-1 дори още не беше летяла и той веднага разбра революционния характер на тази схема. Той покани Михаил Клавдиевич да докладва тези резултати на научната общност.
Резултатите от тази работа са докладвани от инженер-полковник М.К. За съжаление тази реч беше меко казано посрещната със скептицизъм от присъстващите. Той отново изпревари времето си. Няколко дни по-късно М.К.Тихонравов беше отстранен от поста си, а групата му беше пренасочена към друга тема.
От всички членове на NTS и академици само S.P. Королев високо оцени перспективите на идеята за „ракетен пакет“ и, за да подкрепи приятел, на 16 декември 1949 г. изпраща техническа задача на НИИ-4 за извършване на изследване: „Проучване на възможността и възможността за създаване на композитни ракети с голям обсег на действие от типа „пакет“.
Резултатите от изследванията, извършени от групата на М. К. Тихонравов, са представени в три основни доклада на МО НИИ-4: „Изследване на възможността и осъществимостта за създаване на композитни ракети с голям обсег“ (1950 г.), „Изследване на принципа на ракетни пакети за постигане на дълги обхвати на стрелба“ (1951), „Избор най-добрите опцииракети с голям обсег“ (1952 г.).
На базата на тези проучвания през 1951 г. е разработен проект на експериментална ракета, изпратена в ОКБ-1. Разгледаните материали от проекта характеристики на дизайнакомпозитна ракета, състояща се от няколко едностепенни ракети, е представена техника за оптимизиране на нейните параметри. Разгледани бяха и въпросите за изстрелване, стабилност на полета, отделяне на етапи. Проектът съдържаше и раздел, посветен на проблемите на създаването на спътник, извеждането му в орбита и спускането на Земята. За по-голяма валидност на окончателното решение по „пакетната схема” в края на 1950 г. С.П. Королев поръча подобно изследване на Института по приложна математика. A.N. Стеклов, воден от Мстислав Всеволодович Келдиш. При обсъждане през 1951 г. изследването, проведено под ръководството на М.К. Тихонравов и успоредно с това M.V. Keldysh, се оказа последователността на основните резултати, получени от две независими организации, използващи различни подходи и методи. Това потвърди надеждността и коректността на проведените изследвания.
През 1953 г., предложен от М.К. Тихонравов предложи идеята за „пакет“ на S.P. Королев като основа за техническия проект на междуконтиненталната балистична ракета R-7 с обхват на полета 8-10 хиляди км. Трябва да се отбележи, че по това време най-новото постижение в ракетната наука на страната беше ракета с обхват на полета 1200 км и се работи по създаването на ракета Р-3 с обхват на полета 3000 км. Затова неслучайно мнозина не вярваха в осъществимостта на „пакета“ и постигането на първата космическа скорост. Отне много работа и борба за М.К. Тихонравов да докаже ефективността и перспективите на пакетната схема, както и възможността за създаване и изстрелване на изкуствен спътник на Земята. Изпълнението на предложените идеи и получените резултати се оказаха възможни благодарение на подкрепата на S.P. кралица.
S.P. Королев смело пое оправдан и следователно необходим риск. Притежавайки гигантска енергия и гениална интуиция на учен и инженер, по повелята на времето той беше призван да превърне фантазията в реалност. На заседание на Министерския съвет на СССР и Съвета на отбраната, където се решава съдбата на фантастичния по това време проект, той, заедно със заместник-министъра на отбраната на СССР Митрофан Иванович Неделин, успя да убеди правителството в реалността на този проект. Така започва работата на екипи от изпълнители по създаването на първата в света ICBM.
16 септември 1953 г. НИИ-4 МО получава заповед от ОКБ-1 за изпълнение научни теми: "Изследвания за създаването на изкуствен спътник на Земята." Това беше първият изследователски проект в Съветския съюз, посветен на изкуствените спътници. През 1954 г. М.К. Тихонравов подготви бележка: „За възможността и необходимостта от създаване на изкуствен спътник на Земята“.
26 май 1954 г. С.П. Королев изготви доклад до правителството по комплекс от въпроси, свързани със създаването на ракета и спътник Р-7, където приложи бележка на М. К. Тихонравов за изкуствен спътник на Земята. В същото време през 1954 г. е прието историческото правителствено постановление за разработване, производство и изпитване на междуконтиненталната балистична ракета Р-7.
Работата се извършваше с ускорени темпове. В разработването ракетна системаучастваха повече от 200 изследователски института, конструкторски бюра и фабрики, 25 министерства и ведомства. Идейният проект на МБР Р-7 е завършен на 24 юли 1954 г., а на 20 ноември 1954 г. е одобрен от Министерския съвет на СССР. Две години и девет месеца по-късно, след две неуспешни опити, 21 август 1957 г., първата в света междуконтинентална балистична ракета R-7 беше успешно изстреляна. Технически възможностиизстрелването на изкуствен спътник на Земята стана реалност.
Институтът разработи доклад на ТАСС, който беше публикуван във вестник "Правда". В Щатите не му повярваха – „СССР умишлено дезинформира, реално изостават от нас”.
През февруари-март 1956 г. в Конструкторското бюро NII-88 (ОКБ-1), под ръководството на S.P. Королев и с прякото участие на служителите на нашия институт започна практическото решаване на технически проблеми и проектирането на първите спътници. При официалната защита на проектопроекта на първия спътник S.P. По-специално Королев каза: „Трябва да се отбележат особено първите работи на М. К. Тихонравов и неговата група и тяхното участие в предварителния проект на изкуствен спътник.
През октомври 1956 г. по искане на С.П. Королева М.К. Тихонравов с редица служители е прехвърлен от НИИ-4 МО в ОКБ-1. Там оглавява първия създаден отдел No9 за проектиране на спътници. Впоследствие осем млади инженери-конструктори от този отдел: Феоктистов, Кубасов, Александров, Севастянов, Гречко и други станаха пилоти-космонавти.
Паралелно с работата по създаването на ракетата и спътника R-7 беше необходимо да се реши проблемът с управлението, наблюдението на полета на ракетата и спътника и измерването на параметрите на тяхното движение. Специален принос на НИИ-4 МО има за създаването на полигонно-измервателен комплекс (ПИК) и наземен автоматизиран командно-измерителен комплекс (КМК).
На 12 април 1955 г. с постановление на правителството за създаване на НИИП-5 МО (днес това е космодрум Байконур), НИИ-4 е определен за водеща организация за разработване на проект за полигонно измервателен комплекс. (Общото ръководство за създаването на PIK беше извършено от ръководителя на института А. И. Соколов и неговите заместници Г. А. Тюлин и Ю. А. Мозжорин). Проектът определя състава и разположението на инструментите за измерване на траекторията, телеметрията, SEV и комуникациите, оценява точността на определяне на параметрите на движение на ракетата и разработва TTZ за всички съставни частиВРЪХ. Проектът PIK се разработи в най-кратки срокове, упоритата работа по разработването и производството на оборудване направи възможно още през 1956 г. да започне монтаж и въвеждане в експлоатация. В началото на 1957 г. ПИК е пуснат в експлоатация (основните изпълнители на тези произведения са П. А. Агаджанов, В. Т. Долгов, Г. И. Левин, Е. В. Яковлев, И. А. Артелщиков, И. К. Бажинов, И. М. Яцунски, В. П. Кузнецов, В. П. Кузнецов, В. П. Кузнецов, В. Н. Медведев и др. .).
С Постановление на Министерския съвет на СССР от 3 септември 1956 г. НИИ-4 МО е определена за водеща организация за създаване на командно-измервателен комплекс и балистично осигуряване на сателитни изстрелвания с участието на необходимото сътрудничество на изпълняващи организации. Сътрудничеството включваше голям бройконструкторски бюра, изследователски институти и фабрики. Тези произведения включваха редица индустриални организации, както и институти на Академията на науките на СССР.
Решението за възлагане на нови, необичайни функции на Министерството на отбраната тогава беше взето от министъра на отбраната на СССР маршал на Съветския съюз Георги Константинович Жуков, предвиждайки бъдещето важна роляпространство в отбраната на страната.
В НИИ-4 са разработени МО теоретична основа информационна поддръжкаизстрелвания на спътници, измерване и определяне на параметрите на орбитата, оценка на състоянието, контрол и управление на бордовото оборудване, както и принципите и методите за тяхното практическо прилагане. Институтът ръководи и пряко участва във всички етапи на работата по създаването на CMC, като се започне от разработването на изисквания за измервателни уреди и тяхното поставяне, опознаване, монтаж и въвеждане в експлоатация наземни комплексиоборудване с проверка на работата му по време на прелитане на самолет.
Извършено е балистично обосноваване на разполагането на СМК съоръжения, като през 1956 г. са избрани местата за тринадесет научни и измервателни пункта в цялата страна. Под ръководството на института, изграждане на съоръжения и оборудване на пунктове необходимото оборудване, са разработени множество средства за измерване, общо време, комуникации и командни линии. В хода на цялата тази гигантска работа командно-измервателният комплекс, разположен на територията на Съюза, в необходимия състав, беше готов за началото на изпитанията на МБР Р-7 и изстрелването на първия спътник. Във връзка с особеното значение на тези работи, общото ръководство в НИИ-4 беше извършено от ръководителя на института генерал А.И. Соколов и неговият заместник Г.А. Тюлин. Следва да се отбележи, че след въвеждането в експлоатация на наземните комплекси служителите на института работят в изследователските институти като инструктори, научни консултанти и основни оператори, като участват пряко както в изпитанията на МБР R-7, така и в осигуряването на изстрелване на първите AES. Освен това, по предложение на началника на НИИ-4 МО, генерал А.И. Тогава Соколов, служители на института, опитни фронтови офицери бяха назначени за ръководители на редица научни и измервателни пунктове (полковници Н. А. Болдин, В. Я. Будиловски, Б. Н. Дроздов, В. И. Краснопер, В. В. Лавровски, М. А. Николенко, М. С. Пастернак). Н. Г. Фадеев, подполковник Ф. А. Крупецки).
Повече от 150 служители на института взеха участие в заключителния етап от работата по подготовката на измервателни уреди в различни съоръжения на ЦМК, от които около 100 души отстраниха оборудването във всички измервателни точки на НИИП-5 за шест месеца.
Тъй като при изстрелването на първия спътник измервателни и телеметрични инструменти бяха налични само на втория етап на ракетата R-7, беше решено да се използват само отделни NPC, разположени в зоната на активната площадка на ракетата-носител и по протежение на траекторията на полета на спътника. NIP-1 на изпитателната площадка, която е основната точка при работа по първия спътник, е подготвена за работа на 1 декември 1956 г. По това време оборудването Bamboo SEV, фазометричната радиоангиометрична станция Irtysh, два бинокъла радио далекомери, кинотеодолитите вече са разгърнати KTh-41 (на IP-1, IP-2, IP-3), кинотелескоп KT-50, осем телеметрични станции за измерване на бавно променящи се параметри "Трал", шест телеметрични станции за бързо променящи се параметри RTS-5 и други измервателни уреди.
С усилията на учените от института беше създадено ново научно направление, наречено по-късно „космическа балистика“ (решаващата роля в създаването на това научно направление по право принадлежи на д-р. технически наукиПавел Ефимович Елясберг). Резултатите от балистични изследвания са използвани при разработването на летателната задача на ракетата Р-7 и при определяне на параметрите на спътниковата орбита. Целият комплекс от проведени изследвания, както и разработените и пуснати в експлоатация системи и инструменти впоследствие предоставиха необходимата информация.
Преди пускането в експлоатация на 1 AES, в съответствие с Директивата на Генералния щаб от 8 май 1957 г., в института е създаден координационен и изчислителен център (CCC) и сътрудничеството на възложените му изпълнители, предназначени да организират измервания и контрол космически кораб. Намираше се на територията на НИИ-4 в конферентната зала на Главната сграда. Той беше първият координационен и изчислителен център у нас (Научно-координационно изчислително звено – НКВЧ), прототип на бъдещия Център за управление на мисии – МКЦ. Този център по същество изпълнява едновременно функциите на център за сателитен контрол и компютърен център, който определя параметрите на сателитните орбити, разработва решения (необходими команди) за неговото управление и изчислява целеви обозначения за оборудване за наблюдение.