Выбор относительных размеров корпуса ТКС

Напомним, что диаметры ракетных блоков (или их относительные длины) являются проектно-конструктивными параметрами, требующими оптимизации. Для того чтобы их обоснованно выбрать, необходимо, в первую очередь, провести предварительный анализ влияния этих параметров на баллистические конструктивные, эксплуатационные, производственно-технические и экономические показатели.

Во-первых, как упоминалось ранее, габаритные размеры блоков и отсеков ограничены условиями транспортировки. Чтобы составные части конструкции доставить с завода-изготовителя на ТК железнодорожным транспортном, они должны вписываться в габариты железнодорожных вагонов. Если предусматривается транспортировка авиатранспортом, то необходимо учитывать габариты грузовых отсеков транспортных самолетов.

Во-вторых, следует помнить, что поперечный размер ракеты влияет на баллистический коэффициент . C уменьшением поперечного размера уменьшаются потери на преодоление силы лобового сопротивления.

В-третьих, не следует забывать, что увеличение относительной длины ракеты снижает изгибную жесткость корпуса и может потребовать его упрочнения. Кроме того, уменьшение диаметров ракетных блоков ограничено размерами, обеспечивающими размещение двигательной установки.

В-четвертых, при выборе диаметров ракетных блоков необходимо стремиться к тому, чтобы компоновка была наиболее плотной, а баки верхних ступеней имели бы наиболее выгодную форму и не вырождались бы в чечевицеобразные с низкими удельными конструктивными характеристиками.

В-пятых, полученная компоновка должна обеспечивать допустимую разбежку центра масс и центра давления в момент наибольших скоростных напоров, которые в первом приближении соответствуют высоте активного участка, равной  км. Желательно, чтобы в момент  центр давления совпадал с центром масс. В качестве оценочного значения величины  на начальном этапе проектирования могут быть использованы соотношения, полученные в…

В-шестых, при окончательном выборе габаритных размеров ракетных блоков необходимо учитывать имеющееся технологическое оборудование, которое на момент создания нового образца используется на заводе-изготовителе, а также техническом и стартовом комплексах космодрома.

Из опыта проектирования и создания ракетных комплексов следует, что для компоновок многоступенчатой ракеты, выполненных в одном калибре, наилучшими являются компоновки с удлинением , где . Однако на практике встречаются системы, где . Типичным примером тому является трехступенчатая РКН «Зенит-3». Общая длина ракеты (вместе с РБ «ДМ»)  м; диаметр поперечного сечения м; относительное удлинение . В связи с этим, для увеличения изгибной жёсткости ракеты было принято конструктивное решение: при проектировании и изготовлении сухих отсеков использовать сварные оболочки вафельного типа.

У многоступенчатых ракет поперечного деления с различными диаметрами ракетных блоков диаметр внешнего обвода блоков первой ступени может быть также выбран, исходя из условия , где , где  максимальный диаметр первой ступени.

При определении габаритных размеров многоблочных ракет пакетных и комбинированных схем в качестве критерия, определяющего относительные размеры ТКС, можно рассматривать также размер , равный отношению длины ракеты теперь уже к ее максимальному поперечному размеру. В табл. 3 представлены значения  для некоторых ТКС данных схем.

Таблица 7.3 – Значения удлинения современных ТКС совместно с ПН

ТКС	Длина, м	Поперечный размер, м
«Ариан-5»	55,9	11,5	4,9
«Атлас-5» ("Havy")	52,8	11,4	4,6
«Дельта-4» ("Havy")	72	15,3	4,7
«Энергия»	58	15,5	3,8
«Союз-2»	50,7	10,3	4,9
«Ангара-5»	45,8	8,4	5,5

Значения, приведенные в табл. 3, могут быть использованы в качестве своеобразных ориентиров на начальных этапах разработок.

При выборе относительных и габаритных размеров ТКС, проектируемых по модульной схеме, целесообразно на начальной стадии проектирования проводить оценку габаритных и относительных размеров ракет каждого класса в отдельности с учетом рекомендаций, изложенных выше.