Несущая способность верхнего узла достигает 150 т, а каждого из двух узлов нижнего пояса связей - 700 т. Детали узлов изготовлены из высокопрочных мартенситостареющих сталей с неограниченной прокаливаемостью ЭП637А-ИД и ЭП678ВД с удельной прочностью 195 и 140 кг/мм2 соответственно.
Расчеты кинематической схемы подвески двигателей. Для реальной кинематической схемы одиночного двигателя с двумя рулевыми приводами построена теоретическая модель пространственного механизма с тремя развернутыми относительно друг друга цилиндрическими поршневыми парами, управляющими направлением вектора тяги. Математическая модель реализована в алгоритмах разработанных программ, которые дают возможность осуществить управление качанием двигателей без соударения.
Анализ нагрузок и расчет на прочность. В основу проектирования ракеты-носителя были положены известные расчетные принципы и условия. Система проектируется так, чтобы выдерживать все нагрузки и удовлетворять всем требованиям гарантированного выведения полезного груза и проведения с ракетой всех необходимых работ.
Наземное обслуживание, транспортировка и хранение не должны быть определяющими по нагрузкам при выборе конструктивных решений для основных систем блока. Наряду с этим конструкция таких больших ракетных систем должна обеспечивать возможность установки пакета в незакрепленном положении при воздействии ветра с вероятностью не ниже 0,999 при скорости до 25 м/с. Топливные баки могут быть при этом заправлены или пусты, с давлением наддува или без него.
Когда носитель установлен на стартовой площадке, а на соседней пусковой установке находится другой носитель, операции с которым могут привести к взрыву, то защита носителя от разрушительного действия давления в фронте ударной взрывной волны обеспечивается с учетом наддува баков.
Система защиты баков от действия окружающей среды проектировалась с учетом того, что отсутствует отрицательный перепад давления.
Конструкция должна быть работоспособной при максимальных рабочих нагрузках после выхода из строя любого единичного конструктивного элемента. Не должно быть значительной текучести материалов конструкции или соответственно - разрушения при нагрузках ниже максимальных эксплуатационных величин.
К напряжениям, полученным в результате умножения коэффициента безопасности по пределу текучести на максимальное эксплуатационное или рабочее давление, добавляются напряжения от максимальных эксплуатационных внешних нагрузок типа динамических, ударных, вибрационных, умноженных на этот же коэффициент безопасности. Полученные результирующие напряжения не превышают допустимый предел текучести материала при температуре, соответствующей заданным условиям.
Аналогично сформулированы правила для результирующих предельных или разрушающих напряжений, которые не превышают допустимый предел прочности при тех же условиях.
Отработавшая ступень или любой блок, отделившийся от остальных ступеней, не имеет повреждений и не воздействует на работу оставшейся конструкции носителя на траектории полета. Средства удержания рассчитаны на полное полетное время исходя из возможности проведения огневых технологических испытаний блоков. При этом учтены эффекты "отдачи" после выключения двигателей при полной заправке баков.
Анализ структуры ракетных систем показал, что силовая схема с параллельным расположением ступеней имеет некоторые преимущества по сравнению с последовательной схемой распределения ступеней. При параллельной работе ступеней компоненты топлива расходуются из топливных баков центрального блока уже на участке работы первой ступени, и к моменту окончания работы блоков первой ступени запас топлива составляет около 70 % от первоначальной заправки. Тем самым снижаются расчетные нагрузки, которые определяют толщину стенок баков.
Для бака окислителя давление газа в подушке и гидростатическое давление являются основными расчетными критериями и обеспечивают уменьшение сжимающих сил от внешних нагрузок. Толщина стенок передней части бака окислителя определяется высокой температурой конструкции в результате теплообмена с газом наддува, тогда как средняя часть бака рассчитывалась на нагрузки, действующие в момент отрыва ракеты от старта. Это связано с меньшей величиной гидростатического давления при максимальной нагрузке.