Силовая установка ЗУР «Вассерфаль»
Схема силовой установки показана на рис. 2.4.12. Так как ракета была зенитной, то это накладывало на силовую установку определенные требования. ЗУР должна длительное время находиться в заправленном состоянии в готовности к немедленному пуску. В связи с этим жидкий кислород в качестве окислителя не годился, и был использован окислитель «сальбай» - 98...100-процентная азотная кислота. Запас окислителя составлял 1500 кг. Горючее называлось «визоль» и представляло собой винилизобутиловый спирт. Топливо «внзоль-сальбай» было самовоспламеняющимся, что позволило отказаться от системы зажигания. Вес горючего составлял 350-450 кг.
Баки горючего и окислителя выполнялись из фосфатированной стали толщиной 6 мм. Для защиты от агрессивного воздействия компонентов топлива баки изнутри имели полимерное покрытие. Но несмотря на принятые меры, из-за коррозии топливной системы, время хранения заправленной ракеты не превышало нескольких суток.
Система подачи компонентов была вытеснительной и осуществлялась с помощью сжатого азота. Сжатый азот под давлением 200 ат хранился в сферическом баллоне и по трубопроводу поступал к мембранному клапану высокого давления. При подаче напряжения на электрозапал происходил взрыв пиропатрона, и специальный поршень со штоком разрывал металлическую мембрану, после чего азот поступал, к редуктору 5, в котором его давление снижалось до 15 ат. С этого момента двигатель готов к запуску. Практически одновременно напряжение подавалось на клапан низкого давления 6. Это был пироклапан поршневого типа, имевший два пиропатрона, один из которых работал на открытие, другой - на закрытие клапана. Наличие команды на закрытие было необходимо для остановки двигателя при перехвате цели на короткой дистанции.
Далее азот разрывал мембраны 7 и поступал в баки. Наличие мембран 7 и 17 необходимо для герметизации баков и предотвращения случайного смешивания компонентов. После наддува баков компоненты начинают поступать в трубопроводы. Топливо из баков забирается с помощью специальных заборников 10 и 14, подвешенных на сильфонных подвесках 9 и 13, обеспечивающих отклонение заборников при колебаниях уровня жидкости, вызванных маневрами ракеты. Данное конструктивное решение, на мой взгляд, небесспорно.
Под давлением азота топливо прорывает мембраны 17 (рассчитанные на 5 ат) и начинает поступать в двигатель. Для обеспечения плавного запуска в трубопроводах расположены Дроссельные заслонки 18. При запуске двигателя они находятся в прикрытом состоянии. После прорыва мембран 17 горючее поступает в цилиндр сервопоршня 19, который под давлением горючего медленно перемещается, открывая заслонку 18. Тем самым обеспечивается плавное нарастание подачи топлива и спокойный выход двигателя на режим. В последующий период работы двигателя заслонки остаются открытыми.Горючее поступает в головку камеры сгорания непосредственно, а окислитель - пройдя рубашку охлаждения двигателя. Горючее и окислитель смешиваются, самовоспламеняются и сгорают в камере сгорания 21. Давление в камере сгорания составляет 15 ат, при этом двигатель развивает тягу порядка 8000 кгс в течение 40-45 секунд.
Рис. 2.4.12. Пневмогидросхема силовой установки ЗУР «Вассерфаль». 1 - баллон со сжатым азотов; 2 - пороховой заряд; 3 - поршень; 4 - мембранный клапан высокого давления; 5 - редуктор: 6 - пироклапан низкого давления; 7 - разрывные мембраны; 8 - трубопровод наддува бака горючего; 9 - сильфонная подвеска заборника горючего; 10 - заборник горючего; 11 - бак горючего; 12 - трубопровод наддува бака горючего; 13 - сильфонная подвеска заборника окислителя; 14 - заборник окислителя; 15 - бак окислителя; 16 - сильфонные компенсаторы деформаций; 17 - разрывные мембраны; 18 - дроссельные заслонки; 19 - сервопоршень управления дроссельными заслонками; 20 - форсуночная головка камеры сгорания; 21 - камера сгорания ЖРД.