Уралкриомаш: в космоса от Нижни Тагил

Съдържание:

Уралкриомаш: в космоса от Нижни Тагил
Уралкриомаш: в космоса от Нижни Тагил

Видео: Уралкриомаш: в космоса от Нижни Тагил

Видео: Уралкриомаш: в космоса от Нижни Тагил
Видео: УРАЛКРИОМАШ изготавливает детали для российских ракет 2024, Ноември
Anonim

Успехът се основава на усъвършенствано производство, висококвалифициран персонал и мощно дизайнерско бюро

Нижен Тагил, където се намира главното предприятие - АД Научно -производствена корпорация „Уралвагонзавод“- е родното място на първия парен локомотив и най -големият доставчик на товарен подвижен състав за железниците на Русия и страните от ОНД, градът -град -цистерна, който даде на страната и света огромен брой бойни машини - едни от най -добрите на планетата. Малко хора обаче знаят, че началото на космическата ера също до голяма степен е поставено върху земята Тагил.

Знаменателният полет на Юрий Гагарин не би се осъществил без Uralkriomash, предприятие, което е част от корпорацията UVZ. Специалистите на Tagil участваха във всички вътрешни космически програми. Тук бяха разработени мобилни съоръжения за зареждане с гориво за ракети-носители, които осигуриха изстрелването не само на космическия кораб „Восток-1“, но и първите спътници, както и изпълнението на програмите „Енергия-Буран“и „Морски старт“.

В космоса - на течен кислород

През 1946 г., в резултат на разработването на бойни ракети с голям обсег, започнало под ръководството на Сергей Королев, се създава ядрен ракетен щит на страната и се отварят перспективите за практическото изследване на космоса. Новата технология изискваше голямо количество течен кислород - окислител на гориво, така че в началото на 50 -те години с развитието на космическите изследвания в Съветския съюз възникна необходимост от средства за транспортиране на големи количества течен кислород по железопътен транспорт, което се оказа да бъде невероятно трудна задача. Няма опит в създаването на железопътни цистерни за транспортиране на криогенни течности в страната. Решението на този остър проблем беше поверено на Уралвагонзавод.

Уралкриомаш: в космоса от Нижни Тагил
Уралкриомаш: в космоса от Нижни Тагил

С постановление на Централния комитет на КПСС и Министерския съвет на СССР като част от ДУ „Уралвагонзавод“на името на ФЕДЕРжински на 1 октомври 1954 г. е създадено специално конструкторско бюро - ОКБ -250 за криогенни технология и наземно оборудване за изстрелване, начело с главния конструктор Методий Веремиев, което по -късно стана независимо предприятие - ОАО "Уралкриомаш". Всъщност работата по създаването на криогенен резервоар започна две години по -рано. Следователно, през същата година екип дизайнери разработи документация за нов вагон -цистерна за транспортиране на течен кислород - продукт 8G52. Серийното производство на новостта, започнало по същото време, бележи раждането на нова индустрия в страната - криогенно транспортно инженерство.

Сложността на разрешените проблеми беше невероятно висока. Течният кислород реагира с много метали и бързо се изпарява. Следователно, алуминиевата сплав AMtsS, която не взаимодейства с течен газ, беше избрана за вътрешния съд на резервоара. Друго предимство беше отличното му заваряване. Пространството между вътрешния съд на резервоара и външния корпус беше запълнено с топлоизолационен материал - mipora.

През 1954 г. бъдещият академик Сергей Королев издава технологична задача на криогенните инженери на Уралвагонзавод за създаване на средства за зареждане с гориво (8G117) и зареждане с гориво (8G118) с течен кислород на известната космическа ракета R-7. През 1956 г. UVZ започва производството на съоръжения за зареждане с течен кислород за космически ракети -носители. С тяхна помощ през август 1957 г. междуконтиненталната балистична ракета R-7 беше тествана на космодрома Байконур-изключително постижение на вътрешната ракета, която все още извежда космически кораби и спътници на Земята в околоземна орбита. Мобилните съоръжения за зареждане с гориво (зареждащи и зареждащи течен кислород и азот) за ракета R-7 с мощни криогенни помпи осигуриха успешни изстрелвания на редица изкуствени земни спътници, автоматични междупланетни станции и космически кораб „Восток“с първия космонавт Юрий Гагарин на борда.

Когато първите и най -трудните проблеми бяха решени, основите на криогенната производствена технология бяха положени, специалистите на завода започнаха да работят върху надеждността на своите продукти. Изолацията на криогенните съдове беше несъвършена, част от съдържанието на резервоарите се изпари по време на пътуването. Понякога те идваха на космодрома полупразни. Тогава OKB -250 усвои вакуума - най -добрият изолатор в природата. По това време нито едно предприятие няма опит в производството на големи съдове с вакуумна изолация.

Първият сертификат за авторски права за изобретението, който беше получен от група специалисти на OKB-250, беше сертификат за изграждането на резервоар 8G513 с вакуумна прахова изолация. Той служи като прототип за ново поколение съвременни криогенни резервоари и радикално решава проблема със загубата на течен кислород и азот при транспортиране от пет до 0.2 процента на ден.

Следващият етап в развитието на криогенната технология е създаването на стационарни комплекси в космодромите за съхранение и зареждане на космически кораби с течен кислород и азот. Те бяха използвани за изстрелване на ракетно -космическата система „Союз“(RSC) и се оказаха много по -надеждни и ефективни от предишните мобилни съоръжения за зареждане с гориво.

Едно от изключителните постижения на OKB -250 през 60 -те години е създаването на железопътни цистерни за транспортиране на течен водород - най -ефективното, но изключително експлозивно ракетно гориво. Новата задача беше много по -сложна от предишните. Температурата на течността е само 20 градуса над абсолютната нула, необходима е суперизолация с по -дълбок вакуум. Работата, започната през 1966 г., приключи със създаването на танка ЖВЦ-100. Той внедри перфектния принцип на изолация-екран-прах-вакуум. Танкът ЖВЦ-100 през 1969-1972 г. беше успешно използван в космическата програма N1-LZ за изучаване на Луната, а подобрените му модификации бяха използвани в грандиозната програма за изстрелване на ракетно-космическата система „Енергия-Буран“(RSC).

Този RCS за многократна употреба беше пуснат на 15 ноември 1988 г. След безпилотен орбитален полет космическият кораб Buran направи автоматично кацане на летището с точност до няколко сантиметра. Уралкриомашевитите се готвят за този триумф от около десет години. Системата за захранване Burana, създадена в UVZ, е прототип на енергийните комплекси на междупланетни космически кораби на бъдещето. По време на изстрелването беше използвана и система за подаване на азот за космическата станция Енергия-Буран, разработена и произведена от жителите на Тагил.

Друга интересна страница в космическите анали на криогенното производство е Sea Launch. Специалистите на Tagil Uralkriomash са разработили и произвели средства за съхранение и зареждане на ракетата Zenit. Участието в тази международна програма беше най -доброто доказателство за търсенето на уникален дизайн и технологичен опит, натрупан от предприятието.

Перспективи за развитие

ОАО "Уралкриомаш" днес е диверсифицирано, постоянно развиващо се предприятие, един от лидерите в производството на специализирано железопътно криогенно оборудване в "зона 1520". Предприятието работи във всички посоки и с различни потребители: произвежда продукти за нуждите на железопътни превозвачи и петролни и газови компании, Роскосмос и вътрешната отбранителна промишленост. ОАО "Уралкриомаш" предоставя на клиента пълен набор от услуги: от генериране на идеи, разработване на схематични схеми и проектна документация, производство със задължителен контрол на качеството на всеки етап от работата и завършване с надзор на инсталацията, гаранция, следгаранционна и сервизна поддръжка.

Образ
Образ

Наличието на такова предприятие в рамките на корпорацията, разбира се, осигурява на UVZ редица конкурентни предимства пред останалите серийни предприятия - производители на подвижен състав.

През 2011 г. ОАО „Уралкриомаш“съвместно с ОАО „Научно -производствена корпорация„ Уралвагонзавод “разработи стратегия за развитие за 2012–2015 г. За този период предприятието е определило за себе си амбициозни планове за разширяване на гамата от произведени продукти: както криогенни, така и средства за транспортиране на различни течни продукти. Също така в плановете на предприятието е постепенно, без да се засяга производството, но съществена модернизация на съществуващите съоръжения и изграждането на нови съоръжения.

Една от приоритетните цели на новата маркетингова политика е навлизането на нови пазари. Това е важно както за ОАО „Уралкриомаш“, така и за научно -производствената корпорация UVZ като цяло. В исторически план едно криогенно предприятие е фокусирано върху местните потребители и страните от бившия Съветски съюз. Но сега тече активна работа за разширяване на географията на доставките на продукти.

По този начин се прогнозира, че присъствието на ОАО "Уралкриомаш" в структурата на корпорацията ще позволи на UVZ да навлезе на нови иновативни наукоемки и високотехнологични пазари, включително тези в чужди страни. Това са пазарите на оборудване за криогенни газове в страните от ОНД, развиващите се пазари на втечнен природен газ и втечнен нефтен газ в страните от ОНД, Иран, Пакистан, Афганистан и пазарите за единично специализирано криогенно оборудване.

Криогенно инженерство

За почти 60 години дейност ОАО "Уралкриомаш" е натрупало богат опит в разработването и производството на специализирани железопътни цистерни за транспортиране на различни газове в криогенно втечнено състояние. Предприятието е монопол в Русия и страните от ОНД в тази индустрия, поради което основната посока на дейност беше, е и остава разработването и производството на превозни средства и стационарни контейнери - продукти на криогенното инженерство.

В криогенни железопътни цистерни и контейнери за цистерни, произведени от ОАО "Уралкриомаш", е възможно да се транспортират различни криогенни течности: кислород, азот, аргон, водород, втечнен природен газ, етилен. Производството на контейнери -цистерни е одобрено от Руския морски регистър на корабоплаването, което дава възможност за транспортиране на течности и газове в тях с автомобилен, железопътен и воден транспорт, включително в международен оборот. Гамата от обеми котли, произведени от вагони цистерни и контейнери цистерни е от 10 до 52 кубически метра. Работи се за разширяване на асортимента както на железопътни цистерни, така и на цистерни.

Освен железопътни и криогенни резервоари, ОАО "Уралкриомаш" произвежда резервоарно оборудване за съхранение на криогенни продукти с геометричен обем на съда до 250 кубически метра, студени газификатори, криогенни тръбопроводи. Като цяло ОАО "Уралкриомаш" произвежда продукти, които осигуряват процеса на транспортиране, товарене / разтоварване, съхранение и газификация на криогенни течности.

Един от най -големите проекти в тази посока е изграждането на космодрома „Восточен“. Естествено, акционерното дружество като производител на криогенно оборудване за съхранение не стои настрана от изпълнението на този проект. "Уралкриомаш" ще произвежда системи за доставка на гориво за ракета-носител "Союз-2", а по-късно, след 2015 г., за ракета-носител "Ангара". Обемът на поръчките е голям.

През 2013–2015 г. Роскосмос трябва да разработи и произвежда система за пълнене, включваща 16 стационарни резервоара и фитинги. Също така в рамките на този проект се планира през тези години да се произвеждат до 30 бройки специализирани криогенни железопътни цистерни с модел 15-558С-04. Освен това беше получена поръчка за производството и доставката на 47 подобни танкове за Министерството на отбраната през този период.

Автоцистерна 15-558С-04 е подобрена версия на новото поколение модел 15-558С-03, предназначена за транспортиране на течен кислород. Първите два прототипа са произведени през 2012 г. Неговата особеност в сравнение с предишния модел - 15-558S -01 е, че е разработен за специфичните изисквания на клиента - Федералната космическа агенция. Основното условие за създаването на продукта беше увеличаването на обема на транспортирания товар. В същото време беше необходимо да се спазват размерите на железницата и да се използва основната платформа, произведена от Уралвагонзавод-железопътна платформа с двуосни талиги от модел 18-100. Проектантите на Uralkriomash успешно се справиха с всички задачи.

На свой ред, в вагона-цистерна 15-558С-04 се планира да се увеличи времето за съхранение на продукта от 30 на 60 дни поради използването на суперизолация, както и използването на неръждаема стомана във външната обвивка вместо бюджетната версия на черния метал.

В резервоари за транспортиране на течен кислород могат да се транспортират и други течни газове: аргон, азот. Освен в космическата индустрия, те са търсени в металургичната промишленост, както и от частни компании, продаващи продукти за разделяне на въздуха. Освен това се работи по въпроса за производството на вагони-цистерни от модел 15-558С01, който да замени подвижния състав с изтекъл срок на годност на гражданските предприятия.

Друга сериозна ниша в криогенната индустрия е създаването на стационарни съоръжения за съхранение на инсталации за разделяне на въздуха. Днес се появява парадоксална ситуация, когато в предприятията на Урал се строят кислород-азотни инсталации и се предполага, че складовете за тях ще бъдат транспортирани от Китай. "Уралкриомаш" планира да заеме тази ниша и да достави стационарно оборудване на уралските заводи.

Така за периода 2013–2015 г. криогенните производствени мощности на ОАО „Уралкриомаш“ще бъдат напълно заредени.

Друга перспектива за ОАО "Уралкриомаш" може да бъде производството на продукти за транспортиране и съхранение на втечнен природен газ. Днес светът активно развива производството на контейнери за цистерни за втечнен природен газ. Например в Съединените щати, където производството на шистов газ се развива активно, находищата са предимно малки и е просто нерентабилно да се дърпа тръбопровода. Най -добрият начин за транспортиране е използването на контейнери.

Подобна е ситуацията в Русия, където има отдалечени села, до които е икономически нецелесъобразно да се водят тръбопроводи. Следователно е необходимо да се доставя природен газ там или в компресирано, или в втечнено състояние, но в последното е по -изгодно.

Тъй като втечненият природен газ е криогенна течност с температури, близки до температурите на течен кислород и течен азот, Uralkriomash има голям потенциал в областта на създаването на средства за транспортиране, съхранение, зареждане с гориво и газификация на втечнен природен газ (LNG).

За тази цел ОАО "Уралкриомаш" разработва контейнер за криогенни цистерни KCM-40/0, 8 и за първи път в Русия вагон-цистерна за транспортиране на втечнен етан, етилен и природен газ, модел 15-712. В допълнение към контейнерите за цистерни за втечнен природен газ, отвореното акционерно дружество "Уралкриомаш" е разработило техническа документация за автоцистерна, опции за съоръжения за съхранение на втечнен природен газ и газификатор за втечнен природен газ.

Други посоки

През 90 -те години финансирането на космическите изследвания рязко намаля. Това принуди екипа от специалисти по криогеника на Tagil да потърси поръчки за разработване и производство на нехарактерни преди това продукти, включително за агропромишлените и горивно-енергийните комплекси. Ние пуснахме в производство мини пивоварна, инсталации за замразяване на хранителни продукти с пари от течен азот, инсталации за сушене чрез замразяване на зеленчуци и плодове по вакуумен метод и инсталации за сушене на дърва. По същото време са създадени инсталации за гасене на пожари, разработени и произведени резервоари за транспортиране на нефтопродукти, втечнен въглероден диоксид, железопътни цистерни за леки нефтопродукти. Компанията все още се занимава с производство на цистерни и цистерни за петролни продукти.

Развитието и производството на некриогенни продукти продължава активно. Една от основните задачи на ОАО „Уралкриомаш“е навлизането на нов обещаващ железопътен пазар на подвижен състав за втечнени въглеводородни газове.

Като част от това направление, през 2012 г. Уралското конструкторско бюро за железопътни вагони, структурно подразделение на корпорацията, разработи нов вагон-цистерна, модел 15-588-01. Неговото производство и сертифициране се извършва от Uralkriomash. Вагон-цистерната е монтирана и на железопътна платформа с двуосни талиги модел 18-100, която се произвежда от Уралвагонзавод.

Търсенето на този модел е много голямо и възлиза на около 15 хиляди бройки годишно. Това търсене се дължи на два фактора. Първо, вътрешният парк от резервоари за втечнен природен газ е много остарял: около 30-40 процента от флота е подходящ за извеждане от експлоатация. На второ място, в Русия и ОНД производството на нефт, газ и продукти от тяхната преработка се увеличава, което означава, че нуждата от транспортирането им нараства. Големи нефтопреработватели многократно са отправяли запитвания до ОАО "Уралкриомаш" за такива резервоари.

Поради увеличения обем на котела, увеличената товароносимост и други параметри, резервоарът 15-588-01 има най-доброто представяне сред конкурентите. Планира се обемът на производството на резервоари модел 15-588-01 да бъде мащабен.

Понастоящем производството на химически резервоари модел 15-157-02 е прехвърлено на Uralkriomash от главното предприятие на корпорацията. За криогенно предприятие резервоар за химикали се превърна в нов вид продукт. Въпреки новостта и кратките срокове, производството им е усвоено успешно и продуктите се произвеждат. Новите резервоари отговарят на всички необходими условия. Тъй като средата с натриев хидроксид е много корозивна, се поставят специални изисквания за качеството на заваръчните шевове и здравината на конструкцията. Но според специалистите на акционерното дружество разработването на химически резервоари не се превърна в супер задача, тъй като разработването и производството на криогенно оборудване е много по-сложно и от по-висок клас. И благодарение на високия си научно -технически потенциал и гъвкав технологичен процес, ОАО "Уралкриомаш" е в състояние да се реорганизира, за да произвежда нови продукти по мобилен начин.

През 2010 г. ОАО „Уралкриомаш“, заедно с ОАО „Кузнецов“и ОАО „ВНИИЖТ“, влязоха в Книгата на рекордите на Гинес, като разработиха и произведоха търг за резервоар за газотурбинен двигател GT-1. Това е нов тип теглещ подвижен състав, който използва газова турбина като задвижващ агрегат и втечнен природен газ като гориво. Неговата работа, както подчертават икономистите, е четири пъти по -евтина от използването на дизелов двигател. Този проект е реализиран като част от иновативната програма за развитие на Руските железници за прехвърляне на тяговия подвижен състав към алтернативни източници на енергия. Работата по този проект продължава.

ОАО "Уралкриомаш" е необичайно предприятие. Поради твърде голямото експериментално производство, то не може да бъде приписано на изследователски институт или конструкторско бюро. Но в същото време не може да се нарече и завод, защото включва мощно конструкторско бюро. Такава успешна симбиоза прави ОАО „Уралкриомаш“уникално предприятие с най -висок потенциал и големи перспективи.

Препоръчано: