Анотація: Наведено результати пошукових і експериментальних досліджень конструкції паливного бака з полімерних композиційних матеріалів для роботи у кріогенному середовищі за експлуатаційного тиску 7,5 кгс/см2 . Під час визначення конфігурації безлейнерного композиційного паливного бака основною вимогою було забезпечити його герметичність за умови внутрішнього надлишкового тиску та впливу кріогенної температури. Проаналізовано світовий досвід створення подібних конструкцій і визначено вимоги, які ставлять до конфігурації силових оболонок паливних баків. Перед визначенням кінцевого вигляду конфігурації було проаналізовано типи матеріалів, схеми армування та можливі шляхи забезпечення герметичності, а також проведено попередні випробування на фізико-механічні властивості тонкостінних зразків композиційних матеріалів і трубчастих конструкцій з різними схемами армування. Проведено випробування зразків вуглепластику за різних режимів затвердіння для визначення найефективнішого з погляду міцнісних характеристик, а також випробування на проникність методом мундштука. Випробування дослідного паливного бака показали, що розрахункові значення деформацій і переміщень від експериментальних відрізняються не більше ніж на 10 %. Використовуючи результати вимірювання параметрів під час випробувань на рідкому азоті, отримали емпіричні формули для розрахунку коефіцієнта лінійного теплового розширення пакета матеріалів силової оболонки. Побудовано емпіричні залежності відносних кільцевих деформацій у середньому перерізі силової оболонки залежно від тиску та температури. Випробовування підтвердили правильність прийнятих рішень для забезпечення міцності та герметичності силової оболонки паливного бака під час комплексного впливу внутрішнім надлишковим тиском і кріогенною температурою, у тому числі під час циклічних навантажень. Використовувані матеріали та технології виготовлення корпусу паливного бака забезпечують герметичність силової оболонки за експлуатаційного тиску 7,5 кгс/см2 рідкого азоту та міцність за надлишкового тиску 15 кгс/см2 і дозволяють апробувати перспективний ступінь ракети космічного призначення.

Анотація: Сучасні тенденції розвитку ракетно-космічної техніки свідчать про зростання попиту на ракети легкого та надлегкого класів. Першим напрямком розвитку такої ракетної техніки є підвищення точності доставки вантажу в заданий район, другим – підвищення енергетичних характеристик і зниження собівартості виготовлення й експлуатації. Застосування закручування навколо поздовжньої осі симетрії може бути одним із способів удосконалення легкої та надлегкої ракетної техніки за цими напрямками. Закручування істотно підвищує стійкість рухомого об’єкта, що дозволяє частково нівелювати негативні впливи зовнішніх і внутрішніх збурювальних факторів (перекосів і ексцентриситетів рушійної установки й органів керування, вітру). Відмова від застосування систем, що забезпечують стабілізацію навколо поздовжньої осі симетрії, знижує масу апаратури системи керування, у такий спосіб підвищуючи енергетичну досконалість ракетної техніки. Отже, обертання ракети навколо поздовжньої осі може бути викликане як спеціально за допомогою органів закручування, так і збурювальними впливами, якщо немає керування в каналі крену. У цій статті розглянуто пропозиції щодо алгоритмічної реалізації методів керування ракетою легкого класу в умовах швидкого обертання навколо поздовжньої осі для будь-якого з наведених вище варіантів, запропоновано методи керування ракетою, що обертається навколо поздовжньої осі, які дозволяють забезпечити кутову стабілізацію, поліпшити якість перехідних процесів і визначити кут крену після програмного зупину обертання навколо поздовжньої осі.