Книга "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П.Королева: 1946-1996". избранные материалы

Многоразовая космическая система "Энергия - Буран"

4. Изготовление многоразовой транспортной космической системы "Энергия-Буран"

Для освоения новых изделий "Энергия" и "Буран" потребовалось провести большие работы организационного плана по совершенствованию производства. Сложность и новизна ракетного комплекса, габариты входящих в них блоков, агрегатов и узлов, высокие технические требования - все это требовало решения новых задач по подготовке производства и изготовлению нового ракетного комплекса. Предстояла организация новых участков в цехах Завода экспериментального машиностроения НПО “Энергия” (ЗЭМ), приобретение нового оборудования, проектирование и изготовление большого количества нестандартизированного оборудования, технологической оснастки и инструмента, разработка и внедрение новых технологических процессов, выполнение организационных мероприятий. Для реализации планов по изготовлению новых изделий, увеличения мощностей производства основных изделий и мощностей подготовки производства требовалось и расширение капитального строительства с целью введения новых мощностей, и реконструкция существующих цехов.

В результате выполненных работ с 1976 по 1990 г. была проведена реконструкция практически всех цехов завода.

Для механической обработки сложных и крупногабаритных деталей был построен высокомеханизированный цех 441 с уникальным оборудованием: станками с программным управлением и гибкими переналаживаемыми линиями и обрабатывающими центрами (общая площадь цеха 4000 м²).

Появлению такого цеха предшествовала большая подготовительная работа. В 70-е годы была образована технологическая служба по подготовке технологических управляющих программ для станков с числовым программным управлением, а в 1976 году - технологическая служба автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУТП) механической обработки деталей, координацию и руководство которой возложили на заместителя главного технолога А.В.Юрова. Кроме того, были организованы группы внедрения и эксплуатации станков с программным управлением. В 1972 году создается сектор автоматизированных систем управления производством (начальник А.К.Джинчарадзе).

Для разработки основных принципов построения АСУП на базе цеха 405 создается фрагмент терминальной сети, на которой прошла практическую проверку внутрицеховая система оперативно-календарного планирования и управления ("Трасса"). С целью дальнейшего развития АСУП в 1980 году был организован отдел 483 (начальник отдела С.Н.Кулешов), который затем возглавил А.Ф.Стрекалов. Появление в начале 80-х годов современного технологического оборудования с числовым программным управлением, вычислительной техники класса мини-ЭВМ позволило в 1982 году создать в цехе 441 гибкий автоматизированный комплекс механической обработки деталей на базе фрезерных станков с программным управлением и обрабатывающих центров, а к концу 1983 года - первую гибкую автоматизированную систему (ГПС) "Иванова - Кибернетика - Энергия".

За эту работу И.Б.Хазанову, А.Ф.Стрекалову и А.В.Юрову присуждается Государственная премия.

Было завершено строительство корпуса 6, куда перебазировались КИС и цех 439. На площадях, освобожденных цехом 439, после их реконструкции размещаются цехи 425 и 600. На 2-м производстве делается пристройка к корпусу блока холодных цехов площадью 11600 м² и проводится значительная реконструкция цеха подготовки производства 446 общей площадью 8600 м². Построен цех 499 - цех крупногабаритного нестандартизированного оборудования и экспериментальных установок общей площадью 12300 м².

Во вновь построенной на 2-й территории в 1986 году первой очереди корпуса "Модуль-Комплект ПМ" для наращивания мощностей мехобработки создается механический цех 400 (начальник цеха М.И.Галицкий), а для наращивания мощностей по изготовлению кабелей - специализированный цех бортовых кабелей 608 (начальник цеха Б.М.Федотов). Оба цеха вошли в состав приборного производства. После переезда цеха 439 в корпус 6 на освободившихся площадях ("низкая" часть цеха 439) создается цех 600 по изготовлению держателей, механизмов, пневмощитков, трубопроводов с пневмоарматурой (начальник цеха В.М.Пискаревский). Цех был создан с целью разгрузки цеха 413. Затем цех 413 был преобразован в цех 602. В связи со значительным количеством трубопроводов и элементов пневмогидросистем проводится реконструкция и вводятся складские комплексы с механизированными стеллажами и т.д. В результате технического перевооружения на предприятии были установлено более 800 единиц нового оборудования, в том числе свыше 230 станков с числовым программным управлением, обрабатывающие центры, внедрены прогрессивные методы контроля точности и качества, создан современный испытательный комплекс. Таким образом, завод был подготовлен к изготовлению ракетного комплекса "Энергия-Буран" и изделий, входящих в этот комплекс.

Рабочая документация начала поступать на завод с 1978 года.

При создании комплекса "Энергия-Буран" между заводами-изготовителями этого комплекса было принято следующее распределение работ:

Учитывая возросшие объемы работ на ЗЭМ и ТК, на заводе проводится организационная перестройка:

Начальником СБИК на ТК в должности заместителя директора завода назначается Ю.И.Лыгин, начальником 1-го производства - заместитель главного инженера Б.М.Бочаров, начальником 2-го производства - заместитель главного инженера В.К.Парменов. Механосборочное, арматурно-энергетическое и сборочное производства были упразднены. Это несколько искусственное разделение цехов завода по темам главных конструкторов оказалось нежизнеспособным.

В 1986 году структура управления производством снова была уточнена и были организованы специализированные производства:

Большой объем работ был проведен по подготовке производства на заводе и на ТК. Снова так же, как и по изделию Н1, привлекались к работе предприятия и институты для проектирования и изготовления нестандартизированного оборудования, стендов, средств обслуживания и другого оснащения, необходимого для проведения сборочно-монтажных и испытательных работ.

В работе завода по подготовке цехов, изготовлению новых изделий и созданию необходимых условий для работающих большую роль сыграла служба главного энергетика, которая активно участвовала в реконструкции цехов завода и обеспечивала предприятие тепловой и электрической энергией, газами, водой и слаботочной электроэнергией (телефонная связь, радиофикация, сигнализация и т.д.). Много внимания уделялось оздоровлению условий труда и чистоте воздушного бассейна, было введено в эксплуатацию более 5000 вентиляционных устройств, в том числе и уникальных.

Много сил и труда в развитие этого направления внесли Б.Ф.Левицкий, Б.И.Щепнов, Е.С.Антиколь, Л.Н.Новиков, Н.Н.Комягин, А.Н.Никольский, М.Б.Нагаев, А.В.Дмитриев, Ю.А.Коробейников, В.А.Тарновский, И.М.Давыдов, Я.Ф.Бичуцкий, А.А.Соколов, Н.Я.Коршунов и многие другие.
Главный энергетик завода Б.И.Щепнов за эти работы был удостоен высокого звания "Заслуженный энергетик России".

5. Изготовление орбитального корабля "Буран"

В соответствии с распределением работ между Заводом экспериментального машиностроения и Тушинским машиностроительным заводом ЗЭМ должен был изготавливать и устанавливать на орбитальном корабле все агрегаты, блоки, узлы, трубопроводы, кабели и т.д. по документации НПО "Энергия", а ТМЗ - по документации НПО "Молния". Основная часть комплектующих производства ЗЭМ устанавливалась на ТК. Все входящие в ОК блоки, агрегаты, узлы завод изготавливал и транспортировал на ТК, а часть - на ТМЗ.

Подготовка производства по ОК и его составным частям (объединенной двигательной установке, системе энергопитания и другим агрегатам и узлам) оказалась достаточно сложной и трудоемкой, потребовалось свыше 20000 наименований оснастки, кроме оснастки для ОДУ.

Изготовление деталей для агрегатов и узлов ОК потребовало решения новых достаточно сложных технических проблем.

Так, для системы энергопитания необходимо было изготовить титановые баки диаметром 1200 мм, толщиной стенки 3,5 мм и стальные баки из высокопрочной стали ДИ-52 диаметром 950 мм, толщиной стенки 2 мм.

Штамповка-вытяжка сферических элементов алюминиевых емкостей не вызывала особых трудностей, так как опыт их изготовления уже имелся, однако штамповка новых высокопрочных материалов, впервые примененных на сферических емкостях, требовала дополнительных поисков и новых технологических решений. Активное участие во внедрении метода принимали технологи Т.А.Голиусов, Ю.В.Краюшкин, А.И.Николаев, прессовщик А.Н.Скобцов. В литейном цехе 412 для клапанов автоматики изделий была внедрена коррозионно-стойкая, высокопрочная, работающая в криогенных условиях сталь ДИ-52. Решение о создании на заводе полноразмерного комплексного стенда в виде собранного ОК на территории КИС в корпусе 6 поставило завод перед новыми проблемами. Для проведения электрических испытаний новых изделий в КИС должны были внедряться автоматизированные измерительные комплексы с применением вычислительной техники, для которой необходимо было создавать определенные условия эксплуатации, и в первую очередь - предоставить помещения. Так, контрольно-измерительная аппаратура для КС заняла почти все бытовые и складские помещения с южной стороны корпуса 6 - второй очереди строительства, а размещение в пролете КИС полноразмерного КС в виде собранного ОК также требовало больших производственных площадей в зале КИС. Для транспортирования полноразмерного корпуса ОК (без крыльев и вертикального киля) была организована специально оборудованная трасса - значительно расширены въездные ворота на предприятие со стороны Ярославского шоссе, реконструированы и подняты на высоту до 9 м эстакады с воздушными магистралями, частично разобрана стена пролета цеха 439.

Несмотря на эти трудности, с 18 июня 1984 года были начаты автономные электрические испытания КС-ОК. Если оценивать по степени сложности и трудоемкости ракетные блоки, изготавливаемые ранее заводом (типа блоков Д), то по насыщенности пневмо-гидравлическими системами, приборами и бортовой кабельной сетью, видам и объемам проверок на герметичность, контролю установки двигателей ОДУ (особенно базовый блок), можно было отнести к самой сложной и трудоемкой системе. Рабочая документация на ОДУ начала поступать с 1979 года. Для подготовки производства потребовалось изготовить свыше 23000 наименований оснастки, в том числе и крупногабаритной. Сложность определялась еще и тем, что в связи с многократным использованием ОДУ все стыки трубопроводов между собой и арматурой, за исключением нескольких десятков, были сварными, а ко всем агрегатам, узлам, арматуре, деталям предъявлялись более жесткие требования по надежности их работы, а следовательно, и повышенные требования к их изготовлению.

В процессе изготовления баков окислителя и горючего в цехе 440 также сталкивались с целым рядом трудностей, связанных, в основном, с наличием в баках капиллярно-заборного устройства. Новизна КЗУ, технические проблемы (высокая степень очистки газов и жидкостей, подбор вариантов технологий обеспечения и достижения чистоты и целостности сеток КЗУ, определение необходимых видов испытаний для подтверждения надежности функционирования КЗУ и т.д.) потребовали разработки сложных методик и схем испытаний, создания сложных испытательных стендов и установок. После разработки технологического оборудования в 1982 году стало ясно, что выполнения всего объема работ завод не обеспечит. После дополнительных проработок (совместно с конструкторами отделений 27, 02, 08 и отраслевым технологическим институтом) были спроектированы две новые совмещенные испытательные установки, объединенные затем с экспериментальной установкой для испытаний КЗУ в составе баков. В конце 1983 года ее начали изготавливать. Одновременно началось изготовление материальной части КЗУ и работы по ее отработке. В начале 1984 года макетные образцы КЗУ каркасно-рамочной конструкции не выдержали испытаний на прочность. Разработали новую конструкцию КЗУ, и завод приступил к подготовке производства. Новая конструкция КЗУ была более технологичной по изготовлению и обеспечению чистоты и целостности сетки. Вслед за освоением технологии сварочных работ необходимо было разработать технологию, оборудование и оснастку для обезжиривания и очистки внутренних и наружных поверхностей трубопроводов и внутрибаковых устройств. Такие новые для завода технология и оборудование были разработаны и внедрены. Для завода это был новый качественный уровень обеспечения промышленной чистоты изделий. Активно работали и внесли большой вклад В.Е.Гальперин, А.И.Ломакин, В.И.Лошкарев, Г.А.Куликов, Ю.В.Струков, С.И.Лазарева, О.Ю.Калашников, В.С.Макаров, Б.М.Климов, М.И.Середин, П.А.Панферов, А.С.Романцев, М.Д.Еремкин и др. Сборка ОДУ производилась в цехе 439. Технология сборки была очень сложной. Трудности начались с этапа макетирования изделия, который проходил с одновременной отработкой агрегатов и систем ОДУ, в результате чего допускались неточности в прокладке трубопроводов. Большое количество трубопроводов (1100-1200 наименований), высокая плотность монтажа на единицу объема, теснота не позволяли развернуть большой фронт работ (внутри переходника можно было работать только двум-трем исполнителям), что значительно усложняло работу. В результате цикл сборки блока ОДУ составил около 6 месяцев.

В связи с различными причинами (сжатые сроки, неудачи при отработке каких-либо агрегатов и т.п.) процесс сборки штатных изделий шел параллельно с отработкой агрегатов, приборов и т.д., что вызывало доработку изделия (для замены каких-либо агрегатов, узлов на разных этапах сборки).

Одну из самых крупных доработок базового блока провели на ОДУ № 1А. Объединенная двигательная установка была собрана на заводе, отправлена самолетом на ТК и пристыкована к ОК. И в этот момент принимается решение о доработке ПГС, ряда приборов ОДУ. Проведение доработок было невозможно без разделения базового блока ОДУ на две части, и базовый блок ОДУ отстыковали от ОК. Транспортирование базового блока ОДУ на завод для доработки по разным причинам было невозможно, и приняли решение о проведении доработок на ТК. Для выполнения этих работ потребовалась очень серьезная технологическая подготовка: разработка технологической документации, проектирование и изготовление специальной оснастки, позволяющей в условиях ТК обеспечить все работы по демонтажу, разрезке монтажных стыков трубопроводов. Поэтому на ТК во главе с директором завода А.А.Борисенко направляются лучшие кадры слесарей-сборщиков, испытателей, электромонтажников, мастеров, технологов, представителей КБ: А.Н.Андриканис, В.Е.Гальперин, В.Ф.Цуканов, А.Н.Маминов, Е.А.Уколов, А.А.Блинков, М.В.Салазанов, В.Я.Ламешин, А.В.Главнов, С.Н.Главнова, В.В.Орлов, Е.И,Шемберев, Е.В.Маликов и другие. Было разрезано около 100 сварных стыков трубопроводов, и после замены некондиционных блоков, арматуры и т.д. пневмогидросистема изделия была восстановлена и испытана на герметичность.

Доработка блока проводилась почти четыре месяца при круглосуточной работе, после чего ОДУ успешно прошла натурные испытания при первом полете ОК "Буран" в 1988 году Новые проблемы возникали в цехе 439 при переборке изделий после проведения натурных и стендовых испытаний. Эти первые изделия подвергались полной разборке и демонтажу, а элементы систем (емкости, агрегаты, двигатели, арматура, трубопроводы и т.д.) отправлялись в цеха-изготовители для проведения дефектации и профилактических работ. В 1992 году сборка ОДУ была приостановлена.

Значительный вклад в создание ОДУ внесли работники цеха 439 В.И.Мытарев, В.Г.Манухов, Е.А.Уколов, А.И.Додонов. Л.А.Блинков, В.А.Кулешов, М.В.Салазанов, В.Я,Ламешин, А.К.Дарненко, В.В.Саранин, А.Б.Шиндаров, Е.И.Шемберев, Е.В.Маликов, В.И.Копцов, Д.Г.Новиков, В.В.Суворов, А.А.Сорокин, В.Я.Орловский, В.С.Морозов, Б.П.Патрикеев, А.В.Главнов, М.С.Волков, Г.А.Турушева, В.Н.Писеев, А.В.Злобин, С.Н.Главнова, В.В.Орлов, А.П.Шуринов и другие.

6. Работы с ракетно-космической системой "Энергия - Буран" на техническом комплексе

Для организации производственной базы по изготовлению ракетно-космической системы "Энергия-Буран" на техническом комплексе необходима была производственная площадь. Такая площадь на техническом комплексе имелась - это монтажно-испытательный корпус, в котором изготавливалась ракета-носитель Н1 (МИК РН).

Расчеты показали, что в МИК можно изготавливать только ракету "Энергия", т.е. блок Ц, блоки А, и проводить сборку всего "пакета" при соответствующей реконструкции корпуса. Для работ с орбитальным кораблем на техническом комплексе производственных помещений не было, и поэтому требовалось строительство новой производственной базы для работ с ОК ("Буран").

Подготовка производства на техническом комплексе имела свои особенности. Проектирование и изготовление по техническим заданиям завода крупногабаритного монтажно-сборочного оборудования (монтажно-стыковочные тележки, средства обслуживания, подъемные приспособления и т.д.) для блока А проводили организации и предприятия нашей отрасли, занимающиеся разработкой и изготовлением наземного оборудования, а для работ с ОК - организации Министерства авиационной промышленности. Все остальное оснащение, в том числе и средства внутреннего обслуживания, проектировал и изготавливал ЗЭМ. Много было сделано для механизации погрузочно-разгрузочных работ, рационального использования производственных площадей МИК, повышения культуры работ. Так, например, все стремянки, подъемники, опоры были оснащены сцепными устройствами и скобами, позволяющими осуществлять межцеховую транспортировку этой оснастки буксировкой электротягачами и электропогрузчиками. Крупногабаритные комплектующие (например, обтекатели блоков А) хранились в специально разработанных многоярусных кассетах. С целью использования площадей для хранения оборудования в "мертвых" зонах (не обслуживаемых мостовыми кранами) были смонтированы выкатные тележки на рельсовых путях и т.д.

Много внимания было уделено разработке унифицированных средств обслуживания изделий при проведении сборочно-монтажных работ. Параллельно со специальными средствами обслуживания, при участии предприятий-смежников, были разработаны и изготовлены универсальные средства обслуживания, обеспечивающие заключительный цикл подготовки изделий "Энергия" и "Буран". У предприятий авиапромышленности приобретались лучшие образцы аналогичного технологического оборудования, применяемого при обслуживании самолетов на аэродромах. Внедрение его позволило значительно сократить сроки подготовки производства изделий. Много усилий было приложено также для создания средств внутреннего обслуживания ОК, особенно отсека полезной нагрузки, где надо было надежно и быстро закреплять десятки трапов, площадок и лестниц без применения болтов и гаек. Сборка и испытания блока А изделия 11К25 были организованы в первом пролете МИК РН на монтажно-стыковочных тележках. При проведении работ с блоками А были и трудности, так, например, при прокрутке блока А на 360° вокруг продольной оси из-за большого дисбаланса центра масс затруднено было его вращение. Определение центра масс блока А из-за неготовности стенда определения массы и центра масс производилось на трех весах с большими погрешностями, чем это допускалось техдокументацией, и только по продольной оси. При сборке штатных блоков А должны были устанавливаться пороховые двигатели, служащие для разведения и разделения блоков А от блока Ц. На первой ракете "Энергия" эти двигатели должны были устанавливаться в монтажно-заправочном корпусе, так как по правилам техники безопасности пороховые двигатели должны устанавливаться на последнем этапе подготовки изделия. В период 1985-1986 гг. корпус МЗК полностью еще не был готов, и работы в МЗК велись в марте - апреле 1986 года при пониженных температурах, что создавало очень большие неудобства. В дальнейшем было принято решение установку пороховых двигателей производить в 4-5 пролетах МИК РН после проведения сборки "пакета" и других работ. Все работы по подготовке орбитального корабля проводились во вновь построенном монтажно-испытательном корпусе орбитального корабля. Работы с ОК проводились в разных монтажных залах в зависимости от вида работ:

В монтажном зале досборки ОК располагался стенд обслуживания ОК и рабочие места (стенды, подставки, средства обслуживания и т.д.) комплектующих ОК изделий – ОДУ, СЭП и т.д. В соответствии с распределением работ по ОК между ЗЭМ и ТМЗ монтаж орбитальных систем разработки НПО "Энергия" осуществлял ЗЭМ, а монтаж всех систем разработки НПО "Молния" - ТМЗ. Работы по монтажу систем на ОК и с комплектующими ОК изделий проводились в цехе 444, работы с ОДУ и монтаж ОДУ на ОК проводил цех 439. Одной из сложных проблем при сборке ОК была проблема контроля посадочных мест под приборы управления и датчики ориентации, контроля геометрических параметров и определения массы и центра масс.

Много усилий потребовалось приложить, чтобы обеспечить чистоту и комфортные условия при работе внутри замкнутых объемов, в том числе и в кабине изделия ОК. Были созданы малошумные передвижные вентиляционные установки с подогревом воздуха и фильтрами. Заводские специалисты вместе со специалистами НПО "Молния" разработали камеру чистоты для обеспечения доступа персонала внутрь кабины ОК, в том числе и экипажа.

Активное участие в работах на ТК принимали Ю.И.Лыгин, В.П.Кочка, Л.А.Медведев, В.И.Кожухов, И.В.Протопопов, В.В.Чистяков, В.В.Москвин, Е.И.Ковтуненко, А.Н.Данилов, А.Л.Геворкян, И.С.Щетинин, Э.Г.Абраменко, С.Д.Титов, В.И.Крылов, А.С.Швырков, В.М.Сыромятников, Е.Г.Поляков, А.С.Чумадин, Ю.Н.Анохин, Е.А.Григорьев и другие.

Смотри также разделы: "Производство ОК "Буран", "Подготовка"

Просмотр библиографии "Бурана"

Web-master: ©Вадим Лукашевич 1998-2010
E-mail: buran@buran.ru