Ракетно-космически комплекси. Разработване на ракетно-космически системи за изстрелване Технологично оборудване на битови ракетно-космически комплекси

, управление , дизайн на балистични ракети , горни стъпала , ракетни и космически системи за изстрелване , ракети носители , блокове дюзи , траектории на полета , космически транспортни системи

На базата на голям фактически материал подробно са проследени основните етапи в развитието на ракетно-космическите системи и са представени насоки за тяхното усъвършенстване. Подробно сравнителен анализхарактеристики на местни и чуждестранни балистични ракети с голям обсег на действие и ракети-носители, включително системи за многократна употреба. Очертани са основите на проектирането и конструктивните особености на ракетно-космическите ракети.

За студенти от технически университети, обучаващи се в ракетно-космически специалности и направления, както и за всички, които се интересуват от историята на развитието на ракетно-космическата техника и перспективите за нейното усъвършенстване.

СЪДЪРЖАНИЕ
Част 1. Основи на проектирането на ракетно-космически системи за изстрелване
Глава 1. Балистични ракети като основа за създаване на ракети-носители
1.1. Предистория и начални етапи от създаването на първия BRDD
1.2. Основни понятия и термини
1.3. Подобряване на дизайна и схемата на оформление на едностепенни ракети за увеличаване на обсега и преход към многостепенна BRDD
Глава 2. Конструктивни особености на балистични ракети с голям обсег
2.1. едностепенни ракети
2.2. Многостепенни ракети
2.3. Характеристики на бойните ракети
Глава 3
3.1. Функции на системата за управление
3.2. Органи на управление
3.3. Разработване на конструкцията на дюзовия блок на ракетния двигател с твърдо гориво
3.4. Използването на прибираща се дюза на ракетен двигател
Глава 4. Общата задача на управлението на полета
4.1. Основни методи за контрол
4.2. Метод за управление по "твърда" траектория
4.3. Система за контрол на видимата скорост
4.4. Синхронна система за изпразване на резервоара
4.5. Метод на управление по "гъвкавата" траектория
4.6. Метод на управление с корекция на пасивната част на траекторията
Глава 5. Разработване на проекти на междуконтинентални балистични ракети и ракети-носители
5.1. Основни насоки на развитие
5.2. Базиране на ракети носители и бойни балистични ракети
5.3. Характеристики на разделяне на бойната глава и разделяне на степени в ракети с ракетни двигатели с твърдо гориво
5.4. Ракета-носител "Протон"
5.5. Използване на компоненти за криогенно гориво в ракети-носители
5.6. Ракета-носител "Сатурн-V"
5.7. Ракета-носител H-1
5.8. Използването на ракетни двигатели с твърдо гориво като "нулева" (ускорителна) степен в ракетите-носители
5.9. Използване на хибридни двигатели в ракетни капсули
5.10. По-високи степени или междуорбитални транспортни средства
5.11. Транспортни космически системи за многократна употреба
5.12. Подводни балистични ракети
Глава 6 Сегашно състояниеи тенденции в развитието на ракетите-носители
6.1. Разработване на дизайна на ракети-носители от семейството на Союз (R-7)
6.2. Ракети-носители от семейство "Рус-М" и обещаващ пилотиран космически кораб от ново поколение
6.3. Семейство ракети-носители "Ангара".
6.4. Преобразувани ракети-носители
6.5. Общи тенденции в развитието на системите за люпене

Част 2. Основи на проектирането на балистични ракети с голям обсег и ракети-носители
Глава 7
7.1. Етапи на проектиране
7.2. Основни тактико-технически изисквания
7.3. Критерии за оптимизация и общ проектен проблем
Глава 8. Балистичен и масов анализ
8.1. Анализ на силите, действащи върху ракетата в полет върху активната част на траекторията
8.2. Уравнения на движението на ракетата по активната част на траекторията
8.3. Уравнения за движение на ракетата в полярна координатна система
8.4. Промяна на летателните характеристики на ракета по време на полет
8.5. Приблизително определяне на обхвата на полета. Задачи на пасивния участък от траекторията
8.6. Уравнения за движение на ракетата по активната част на траекторията като функция от основните параметри на проектирането
8.7. Приблизително определение на скоростта на ракетата
8.8. Влияние на основните конструктивни параметри върху скоростта на полета на ракетата
8.9. Влияние на основните конструктивни параметри върху обсега на ракетата
8.10. Масов анализ на едностепенна ракета с течно гориво
Глава 9. Характеристики на избора на основните конструктивни параметри на многостепенна ракета
9.1. Основна терминология
9.2. Определяне на скоростта на многостепенна ракета
9.3. Определяне на основните конструктивни параметри на многостепенна ракета
Приложение. Програми за избор на конструктивни и балистични параметри

Начало Енциклопедия Речници Още

Ракетно-космически комплекс (RKK)

Комплект ракети или космически ракети (РКН) с функционално свързани помежду си технически средства и конструкции, предназначени да осигуряват транспортиране, съхранение, привеждане и поддържане в установена готовност, Поддръжка, подготовка, пускане и управление на полета на ILV на стартовата площадка. Включва съоръжения на ILV, съоръжения на техническия комплекс (TC), съоръжения на стартовия комплекс (SC), съоръжения на космодромния измервателен комплекс (IKC).

Космическа ракета, комбинация от ракета-носител с космическа бойна глава (SCV), която се състои от космически кораб (SC) заедно с монтажно-защитна и горна степен. Космическа бойна глава, комплект от космически кораб със сглобяеми защитни и горни степени. Горен блок в отделни случаиможе да липсва.

Стартов комплекс, съвкупност от технологично и функционално свързани помежду си мобилни и стационарни технически съоръжения и конструкции, които осигуряват всички видове работа с ILV и (или) неговите съставни частиот момента на пристигане на ILV от техническата позиция до завършване на необходимите предпускови операции с елементите на ILV и по време на изпитанията на ILV и в случай на неуспешно изстрелване на ILV до момента на ILV се връща в техническата позиция. Разположен в изходна позиция. Осигурява: доставка на ИМВ от техническия комплекс до пусковата установка (ПУ), монтажа му на пусковата установка, насочване, зареждане с компоненти на ракетното гориво и сгъстени газове, изпитване, извършване на всички операции по подготовка на ИМО за изстрелване и изстрелването му. Структурата на СК включва: една или повече пускови установки, съоръжения с технически системи, осигуряващи подготовка и пускане на ILV, пусков команден пункт.

PU може да се изпълни в следните варианти: стационарно заземяване; стационарен подземен (рудник); подвижна наземна (наземна и железопътна); мобилен подземен (изкоп); мобилно море (на офшорни платформи, надводни кораби и подводници); мобилен въздух (въздушен старт).

Технически комплекс, съвкупност от технически комплекси на ракета-носител, космически кораб, горен етап, космическа бойна глава, космическа ракета и други технически средства, общи за космическите ракети. В зависимост от предназначението на RKK TC, един от видовете технически комплекси може да отсъства.

Техническа позиция, терен с пътища за достъп, комунални услуги, сгради и конструкции.

Ракетно-космически комплекс "Союз"

Ракетно-космическият комплекс "Союз" е най-старият на космодрума Байконур. С функционирането на този комплекс са свързани най-ярките събития в историята на световната космонавтика. Най-значимите сред тях са изстрелването на 4 октомври 1957 г. на първия в света изкуствен спътник на Земята и полетът на 12 април 1961 г. на първия космонавт на планетата Юрий Алексеевич Гагарин.

Комплексът е създаден на базата на междуконтиненталната балистична ракета Р-7, известната кралска "седморка". Неговите модификации са широко известни в целия свят под имената Спутник, Восток, Восход, Светкавица и Союз.

Броят на изстрелванията на космически кораби, извършени с помощта на ракетно-космическия комплекс "Союз", вече наближава хиляда. Неуспешни бяха само 27. Високата надеждност на комплекса позволява да се използва широко при изпълнението на Федералната космическа програма на Русия и в програмите за международно сътрудничество.

За изстрелвания на ракети-носители "Союз" са изградени две стартови площадки на космодрума, едната е създадена през 1957 г., другата през 1961 г. Местата за изстрелване заемат огромна територия (повече от 100 хектара) и разполагат с по една пускова установка, всяка от които той е в състояние да извършва до 24 изстрелвания на ракети носители годишно.

Подготовката на ракети-носители и космически кораби за изстрелване се извършва в пет монтажни и изпитателни сгради. Специални апарати и оборудване осигуряват необходимите температурно-влажностни и довършителни условия, като извършват пълен списък от технологични операции при подготовката за изстрелване на ракети носители, горни стъпала и космически кораби.

Ракетата носител на "Союз" използва екологично чисти горивни компоненти; керосин и течен кислород. По време на изстрелването масата на ракетата е около 310 тона, а двигателите й развиват обща тяга до 400 тона близо до земната повърхност. Техническите параметри на ракетата позволяват извеждане на полезен товар с тегло до 7 тона в еталонна орбита.

Ракетно-космически комплекс "Протон"

Ракетно-космическият комплекс "Протон" е един от основните на космодрума Байконур. Благодарение на вградените в него прогресивни научни и технически решения, този комплекс по своята надеждност и много други показатели е най-добрият в света сред стартовите системи от подобен клас. Полети на автоматични междупланетни станции с кацания на Луна, Венера и Марс, както и изстрелвания на дългосрочни орбитални станции Салют и Мир, комуникационни и телевизионни спътници в геостационарна орбита се извършват с помощта на комплекса Протон.

Комплексът е създаден на базата на тристепенна ракета-носител Протон, която има дължина 44,3 метра и максимално напречно сечение 7,4 метра. Близо до повърхността на земята неговите двигатели развиват тяга от 900 тона. Ракетата е в състояние да изведе в референтна орбита полезен товар с тегло до 20 тона, а при използване на горна степен - спътник с тегло до 3,5 тона в геостационарна орбита. Първото изстрелване на Протон се състоя на 16 юли 1965 г. Сега броят на изстрелванията надхвърля 250, от които само 11 са завършили неуспешно.

Подготовката на ракетите-носители, горните стъпала и космическите кораби за изстрелване се извършва на технически позиции, разположени в четири монтажно-изпитателни сгради. Техническите позиции са оборудвани със специално технологично и общотехническо оборудване, пътища за достъп и комунални услуги. Те са предназначени да приемат ракети-носители и полезни товари от производствени предприятия, да ги съхраняват, сглобяват и тестват. Тук космическите кораби се зареждат с горивни компоненти и сгъстени газове, а полезните товари са прикачени към ракети-носители.

Монтажно-изпитателната сграда на ракетата-носител "Протон" е уникална структура, състояща се от действителната монтажно-изпитателна зала с площ над 1500 квадратни метра и комплект от офис пространствос конзола, хардуер, лаборатории и други услуги.

Изстрелването на ракети-носители „Протон” се извършва от две стартови площадки, всяка от които има две стартови площадки, команден пункт, складове за гориво и окислители, хладилни центрове, високоволтови подстанции и други инфраструктурни съоръжения.

През 1996 г. Proton беше първата от вътрешните ракети-носители, която навлезе на световния пазар за търговски услуги за изстрелване на космически кораби; International Launch Services се занимава с неговия маркетинг.

По време на експлоатацията на ракетата е многократно подобрена. Сега следващият етап от неговата модернизация е към своя край. Новият "Протон-М" ще има по-усъвършенствана система за управление. Ще намалее замърсяването на околната среда с остатъци от гориво в районите, където попадат отработените етапи.

Ракетно-космически комплекс "Зенит"

Най-новият сред ракетно-космическите комплекси на космодрума Байконур е Зенит. Създаването му започва през 1976 г. и се извършва успоредно с разработването на многократната космическа система "Енергия-Буран". Модифицираните първи степени на ракетата-носител „Зенит“ бяха използвани като странични блокове на ракетата-носител „Енергия“.

Ракетата носител "Зенит" е направена по двустепенна схема и е в състояние да извежда полезен товар с тегло до 13,7 тона в еталонна орбита с височина 200 км и наклон 51°. И двата етапа използват екологично чисти горивни компоненти - течен кислород и керосин.

На площадката за изстрелване, която обхваща площ от 113 хектара, има две пускови установки, криогенен център и повече от 50 технологични системи. Всички операции по транспортиране, инсталиране на ракетата на пусковата установка, докинг за зареждане и други комуникации се извършват автоматично. Ракетата може да бъде изстреляна в рамките на час и половина след инсталирането й на стартовото съоръжение. Дори ако изстрелването бъде отменено, работата по привеждането на ракетата в първоначалното й състояние се извършва, когато дистанционноот командния пункт.

Техническото разположение на ракетно-космическия комплекс "Зенит" включва монтажно-изпитателна сграда, складове за ракети-носители и космически кораби, технически сгради и други конструкции.

В края на 80-те години на миналия век космическите програми на страната претърпяват сериозно намаляване. Много нови сателити, насочени към Зенит, никога не са създадени. Поради това натоварването на ракетно-космическия комплекс не беше голямо - бяха извършени общо 32 изстрелвания. В същото време създателите на комплекса имаха нова идеястартира ракета-носител от плаваща платформа. Така възможностите му се разширяват значително чрез преместване на началната точка към екватора. Проектът беше наречен "Морски старт". В него участват украински компании. Русия, САЩ и Норвегия. Първото успешно изстрелване на Зенит-31 от платформата Одисей се състоя на 28 март 1999 г.

Ракетно-космически комплекс "Циклон"

Общата посока на работа при създаването на ракетно-космическия комплекс "Циклон" беше повишаване на безопасността на обслужващия персонал по време на подготовката на ракетата-носител на мястото на изстрелване. Разработчиците на "Циклон" успяха напълно да реализират концепцията за "безпилотен старт". По време на предстартовата подготовка на ракетата-носител и космическия кораб на носителя, цялото оборудване на комплекса се управлява дистанционно от командния пункт.

Ракетата-носител Cyclone е създадена на базата на междуконтиненталната балистична ракета R-36, разработена от конструкторското бюро Южное под ръководството на главния конструктор М.К. Янгел.

Изстрелванията на ракетата-носител Cyclone са изстреляни през 1967 г. Теглото на изстрелване на тази двустепенна ракета (без масата на космическия кораб) е 178,6 тона. Ракетата Cyclone осигурява изстрелването на космически кораб с тегло съответно 3,2 и 2,7 тона в кръгови орбити с височина 200 km и наклон 65° и 90°. В момента тази ракета се използва само за изстрелване на космически кораби от серията Kosmos.

Елементите на наземната инфраструктура на ракетно-космическия комплекс Циклон са компактно разположени в левия фланг на космодрума. Началната позиция е оборудвана с две пускови установки, едната от които в момента е законсервирана. Подготовката на ракетата-носител и полезните товари се извършва в една монтажно-изпитателна сграда.

Недостатъкът на ракетно-космическия комплекс "Циклон" е високата токсичност на горивните компоненти, което създава опасност от замърсяване на околната среда в случай на авария. Този недостатък обаче до голяма степен се компенсира от високата надеждност на комплекса. Към днешна дата са извършени повече от сто изстрелвания на ракета носител Cyclone, сред които няма нито една аварийна ситуация.

Ракетно-космически комплекс "Енергия-Буран"

Ракетно-космическият комплекс „Енергия-Буран“ включва универсалната свръхтежка ракета-носител „Енергия“, орбиталния кораб „Буран“, както и наземни космически инфраструктурни съоръжения за ракетата-носител и орбиталния кораб.

Ракетата-носител „Енергия“ е двустепенна ракета, изработена по „пакетна“ схема със странично разположение на изходния полезен товар. Първият му етап се състои от четири странични блока с височина 40 м и диаметър 4 м. Страничните блокове са разположени около централния блок, височината му е 60 м, диаметърът му е 8 м. Двигателите на първия етап работят на кислород-керосин гориво, вторият етап - на кислородно-водородно гориво. Стартовата маса на ракетата-носител е 2400 тона. Energia е в състояние да изстреля полезен товар с тегло над 100 тона в околоземното пространство. Много предприятия на страната, оглавявани от ракетно-космическата корпорация "Енергия" на името на I.I. S.P. кралица. Създаването на ракетно-космическия комплекс се превърна в изключително постижение на местните дизайнери на ракетно-космически технологии.

Орбиталният апарат Буран е космически кораб за многократна употреба, способен да извършва продължителни полети, орбитално маневриране, контролирано спускане и кацане на самолет на специално оборудвано летище.

С помощта на Буран е възможно да се доставят астронавти и полезни товари с тегло до 30 тона в космоса и да се връщат на Земята, както и да се ремонтират и поддържат космически кораби директно в орбита. Дължината на орбиталния кораб е 36,4 m, височината е 16,45 m, максималното тегло на изстрелване е 105 тона.

На 5 км от стартовата площадка се намира техническият комплекс на многократната космическа система (ПС) "Енерджи-Буран" и включва конструкции с наистина грандиозни размери. Те включват монтажа и тестовата сграда на ракетата-носител „Енергия“, където се сглобява и преминава целият цикъл на изпитване на ракетата-носител. Това е най-голямата сграда на космодрума, има пет участъка, дължината му е 240 м, ширина 190 м и височина 47 м. В най-натоварените дни тук са работили до 2000 души едновременно. Монтажно-изпитателната сграда на орбиталния апарат "Буран" е малко по-малка, тя е с дължина 224 м, ширина 122 м и височина 34 м. В нейните помещения могат да се обучават едновременно три орбитални космически кораба.

Стартиращият комплекс на МКС „Енергия-Буран“ е огромен наземен комплекс, обхващащ площ от повече от 1000 хектара. Състои се от няколко десетки сгради, в които се помещават над 50 технологични и 200 технически системи.

Стартовата база на МКС „Енергия-Буран” е пететажна стоманобетонна сграда с контролно-изпитателно оборудване и друго оборудване. От сградата за монтаж и зареждане с гориво до стартовото съоръжение водят два железопътни коловоза, разделени на 18 м. По тях до старта се транспортира транспортно-монтажна единица с ракета-носител „Енергия“ и прикачените към нея орбитални космически кораби „Буран“ с четири дизелови локомотива. .

Стартиращият комплекс включва универсален комплекс „стан-старт“, който не само осигурява подготовка и пускане на ракетата-носител, но и с негова помощ се извършват динамични и огневи изпитания, разработва се технологията за зареждане на ракетата-носител „Енергия“.

Всички пускови системи се управляват от модерно съмнително оборудване от командния пункт. Високата степен на автоматизация на контролните процеси осигурява възможност за откриване и отстраняване на повече от 500 аварийни ситуации, предвидени от програмата.

Комплексът за кацане на орбиталния кораб "Буран", който преди това включваше главното летище Юбилейни (Байконур) и две резервни (Симферопол и Хорол), също е уникална структура. Той е предназначен да достави космическия кораб от завода-производител, да осигури кацането му при завръщане на Земята, както и поддръжка след полет. В допълнение към основното си предназначение, комплексът за кацане може да се използва като летище и да приема самолети от всякакъв клас. Пистата за кацане е с дължина 4,5 км и ширина 84 м.

Изстрелванията на ракетата носител "Енергия", извършени на 15 май 1987 г. с макет на космическия кораб "Полюс" и на 15 ноември 1988 г. с орбиталния апарат "Буран" в безпилотен вариант, са огромна крачка напред за руската наука и техника. в създаването на нови средства за развитие и изследване на космоса.

Създаването на МКС Енергия-Буран може да се превърне в нов етап в бурното развитие на руските ракетно-космически технологии. Поради икономически проблеми обаче по-нататъшната работа по ракетно-космическия комплекс "Енергия-Буран" беше спряна.

Научно-техническият резерв, натрупан в процеса на създаване на ракетно-космическия комплекс "Енергия-Буран", е ценно национално богатство и в момента се използва широко в много области. човешка дейност.
Снимки на RSC Energia-Buran

Тази статия е посветена на описанието на модела за осигуряване на готовност на технологичното оборудване на ракетно-космическите комплекси за предназначение, като се вземе предвид цената на избраната стратегия за попълване на резервни части. Обоснован е проблемът за определяне на набора от оптимални стратегии за попълване на резервни части и аксесоари от всяка номенклатура по критерий „наличност – цена”, като се вземат предвид параметрите на надеждност, поддръжка и издръжливост. За решаване на оптимизационния проблем се анализират добре познатите модели за обосноваване на изискванията към системите за доставка, които се основават на методи за изчисляване на тяхната оптимална структура, обхват и брой SPTA елементи, както и честотата на попълване на конкретен диапазон на SPTA. Предложеният модел ви позволява да определите размера на разходите за прилагане на стратегията за попълване на резервни части и аксесоари от една номенклатура по време на определения експлоатационен живот на оборудването въз основа на използването на критерия "наличност - цена" и взема предвид параметрите на надеждност, поддръжка и издръжливост на това оборудване. Статията предоставя пример за използване на модели за избор на оптимални стратегии за попълване на набор от резервни части и аксесоари за устройство за зареждане с гориво.

модел на готовност

ресурсоемкостта на оперативните процеси

системи за захранване

фактор на готовност

1. Бояршинов С.Н., Дяков А.Н., Решетников Д.В. Моделиране на системата за поддържане на работното състояние на сложни технически системи // Въоръжение и икономика. - М .: Регионална обществена организация„Академия по проблеми на военната икономика и финанси“, 2016. – No 3 (36). – С. 35–43.

2. Волков L.I. Управление на експлоатацията на самолетни комплекси: учеб. надбавка за университети. - 2-ро изд., преработено. и допълнителни - М .: По-високо. училище, 1987. - 400 с.

3. Дяков A.N. Модел на процеса на поддържане на готовност на технологичното оборудване с поддръжка след повреда // Proceedings of the A.F. Можайски. Проблем. 651. Под общия изд. Ю.В. Кулешова. - Санкт Петербург: VKA на името на A.F. Можайски, 2016. - 272 с.

4. Кокарев А.С., Марченко М.А., Пачин А.В. Разработване на цялостна програма за подобряване на поддръжката на сложни технически комплекси // Основни изследвания. - 2016. - бр.4–3. – С. 501–505.

5. Шура-Бура А.Е., Тополски М.В. Методи за организация, изчисляване и оптимизиране на комплекти от резервни елементи на сложни технически системи. - М.: Знание, 1981. - 540 с.

По време на последните годинив научните изследвания, посветени на създаването и експлоатацията на сложни технически системи (CTS), подходът за подобряване на ефективността на тяхното функциониране чрез намаляване на разходите получи значително развитие жизнен цикъл(LC) на тези системи. Управлението на разходите на жизнения цикъл на CTC ви позволява да спечелите превъзходство над конкурентите чрез оптимизиране на разходите за закупуване и притежаване на продукти.

Тази концепция е от значение и за ракетните и космическите технологии. И така, във Федералната космическа програма на Руската федерация за 2016-2025 г. като една от приоритетните задачи се постулира задачата за повишаване на конкурентоспособността на съществуващите и бъдещите ракети-носители.

Значителен принос към разходите за услуги за извеждане на полезни товари в орбита имат разходите за осигуряване на готовност на технологичното оборудване (TLOB) на ракетно-космическите комплекси (RSC) за предназначение. Тези разходи включват разходи за закупуване на резервни части, инструменти и аксесоари, тяхната доставка, съхранение и поддръжка.

Въпросът за обосноваване на изискванията за системите за снабдяване (УОЗ) е предмет на много работи на такива автори като A.E. Шура-Бура, В.П. Грабовецки, G.N. Черкесов, които предлагат методи за изчисляване на оптималната структура на УОЗ, обхвата и броя на артикулите за резервни части. В същото време честотата (стратегията) на попълване на определена гама от резервни части и аксесоари, която значително влияе върху разходите за доставка, съхранение и поддръжка на резервни части, или се счита за дадена, или остава извън обхвата на изследването.

S1 - работно състояние TlOb;

S2 - състояние на неизправност, идентифициране на причината за повреда;

S3 - ремонт, подмяна на SPTA елемента;

S4 - изчакване на доставката на SPTA елемента при отсъствие на мястото на операцията;

S5 - контрол на техническото състояние след ремонт.

Ориз. 1. Графика на модела за наличност

маса 1

Закони на преходите от i-то към j-то състояние на графиката

Цел на изследването

В тази връзка задачата за разработване на модел за осигуряване на готовност на TLOB RKK за предназначението, като се вземе предвид цената на избраната стратегия за попълване на резервни части, става особено актуална.

Материали и методи на изследване

За да определим коефициента на готовност TlOb RKK, използваме следния израз:

където K Гh е коефициент на наличност на h-тия елемент, в зависимост от показателите за надеждност, поддръжка и устойчивост;

H е броят на елементите.

Нека опишем зависимостта на коефициента на готовност на оборудването от показателите за надеждност, поддръжка и издръжливост на h-тия елемент на оборудването чрез графичен модел на оперативните процеси, реализирани на това оборудване.

Да приемем, че оборудването може да бъде едновременно само в едно състояние i = 1, 2, ..., n от множеството възможни E. Потокът за промяна на състоянието е най-простият. В началния момент t = 0 оборудването е в работно състояние S1. След произволно време τ1 оборудването моментално преминава в ново състояние j∈E с вероятност p ij ≥ 0, освен това за всяко i∈E. Оборудването остава в състояние j за произволно време, преди да премине към следващото състояние. В този случай законите на преходите от i-то към j-то състояние на графиката могат да бъдат представени в следния вид (Таблица 1).

За изграждане на аналитична зависимост се използват следните частични показатели на системата за поддръжка и ремонт (MRO):

ω1 - степен на отказ на елемента;

ω3 - параметър на потока за възстановяване при отказ (параметър на Erlang);

ω5 е параметърът на потока от повреди, открити при контрола на техническото състояние на TLOB след монтажа на SPTA елементите (поради математическото очакване на срока на годност на SPTA елемента);

TPpost - продължителността на изчакване за доставка на артикул резервни части и аксесоари, който не е наличен на мястото на експлоатация;

T d - продължителността на диагностициране, идентифициране на причината за повредата, търсене на повреден елемент;

T Kts - продължителността на контрола на техническото състояние след подмяната на SPTA елемента;

n е броят на SPTA елементите от една номенклатура в състава на TlOB;

m - броят на елементите от една номенклатура в състава на резервните части.

таблица 2

Зависимости, описващи свойствата на графичния модел

За да се получат аналитични зависимости, характеризиращи модела, добре познатият подход, даден в . За да избегнем повторение на добре познати положения, пропускаме заключението и представяме крайните изрази, характеризиращи състоянията на графичния модел (Таблица 2).

Тогава вероятностите за състояния на изследвания полумарков процес:

, (2)

, (3)

, (4)

, (5)

. (6)

Получените зависимости определят вероятностите за намиране на елемента ТlOB в състоянията на изследвания експлоатационен процес. Така например индикаторът P1 е комплексен индикатор за надеждност - коефициентът на наличност, а изразът (2) моделира връзката между параметрите на надеждност, поддръжка, постоянство и интегралния индикатор, който е KГh.

Замествайки в израз (2) изразите за експлоатационните и техническите характеристики на оборудването от табл. 2 получаваме израз, който ни позволява да оценим влиянието на елементите от една номенклатура върху фактора на наличност на оборудването:

(7)

където λ h е степента на отказ на h-тия елемент;

t2h - математическо очакване на продължителността на контрола на техническото състояние;

t3h - математическо очакване на времето за възстановяване;

t4h - математическо очакване на времето за изчакване за доставка на h-тия елемент на резервни части и аксесоари, които не са налични на обекта на експлоатация;

t5h - математическо очакване на срока на годност на h-тия SPTA елемент;

T7h - математическо очакване на продължителността на контрола на техническото състояние;

T10h - период на попълване на h-тия елемент на SPTA.

Предложеният модел се различава от известните по това, че позволява да се изчисли стойността на KG TlOb RKK в зависимост от параметрите на неговата надеждност, поддръжка и устойчивост.

За да определите разходите за прилагане на стратегията за попълване на резервни части и аксесоари от една номенклатура по време на определения експлоатационен живот на оборудването, можете да използвате следния израз:

където - разходите за съхранение на артикул резервни части и принадлежности от една номенклатура през определения експлоатационен живот на TlOb;

Разходи за доставка на резервни части и аксесоари от същата номенклатура за замяна на използваните през определения експлоатационен живот на TlOB;

Разходите за поддръжка на артикул резервни части и аксесоари от една номенклатура.

Броят на SPTA елементите от една номенклатура, необходими за осигуряване на необходимото ниво на готовност за TLOB по време на периода на попълване.

Резултати от изследванията и дискусия

Нека разгледаме използването на модели за избор на оптимални стратегии за попълване на комплекта от резервни части и аксесоари за блока за пълнене, като гарантираме, че стойността на коефициента на наличност на уреда не е по-ниска от 0,99 за 10 години работа.

Нека потокът на отказ е най-простият, нека параметърът на потока на отказ е равен на процента на отказ. По същия начин, ние приемаме параметрите на потока ω3 и ω5 като обратно пропорционални на математически очакванияпродължителността на съответните процеси.

За да извършим изчисления, разглеждаме три варианта за стратегии за попълване на набор от резервни части и аксесоари, които са ограничаващи случаи:

Отметка за целия експлоатационен живот;

Периодично попълване (с период от 1 година);

Непрекъснато попълване.

В табл. Фигура 3 показва резултатите от изчисленията за комплекта резервни части на блока 11G101, получени с помощта на моделите, описани по-горе.

Таблица 3

Резултати от изчисленията

От анализа на таблицата. От таблица 3 следва, че за позиции 1 и 4 стратегията за периодично попълване на резервни части и аксесоари е оптимална, а за позиции 2, 3 и 5 - непрекъснато попълване.

Предложено нов моделосигуряване на готовност на RSC TlOb, който може да се използва за решаване на проблема за определяне на набора от оптимални стратегии за попълване на елементите на резервните части и аксесоарите от всяка номенклатура според критерия "наличност - цена", като се вземат предвид параметрите на надеждност, поддръжка и постоянство.

Библиографска връзка

Целта на държавната политика в ракетно-космическия сектор предвижда формирането на икономически стабилна, конкурентоспособна, диверсифицирана ракетно-космическа индустрия, осигуряваща гарантиран достъп и необходимото присъствие на Русия в космическото пространство.

Капиталните инвестиции за реконструкция и техническо преоборудване предвиждат:

целева инвестиционна подкрепа за въвеждане на специално технологично оборудване, което осигурява внедряването на основни технологии за производство на RCT продукти, предвидени от FKPR-2015 и Федералната целева програма „Разработване на OPK-2015“;

повишаване на общото техническо ниво на предприятията, произвеждащи RCT чрез автоматизиране на технологични процеси, които намаляват интензивността на труда, подобряват качеството и надеждността на продуктите на RCT;

създаване на технологични условия за широко внедряване на информационните технологични процеси (ITP-технологии).

Основният дял от тези инвестиции се формира в рамките на FKPR-2015 и Федералната целева програма „Развитие на MIC-2015“.

Приоритетните насоки на държавната политика в тази област са следните.

Първият е създаването на космически комплекси и системи от ново поколение с технически спецификациикоито гарантират тяхната висока конкурентоспособност на световния пазар:

развитие съвременни средстваизстрелване (модернизиране на съществуващи ракети носители и разработване на нови ракети носители и горни стъпала, създаване на ракета носител от среден клас за изстрелване на пилотиран космически кораб от ново поколение), космически спътници с удължен активен живот;

подготовка за реализиране на пробивни проекти в областта на космическите технологии и изследването на космоса.

Вторият е завършването на създаването и развитието на системата ГЛОНАСС:

разгръщане на сателитна констелация на базата на устройства от ново поколение с дълъг активен живот (най-малко 12 години) и подобрени технически характеристики;

създаване на наземен контролен комплекс и създаване на оборудване за крайни потребители, популяризирането му на световния пазар, осигуряване на взаимодействие на GLONASS и GPS оборудване.

Третият е развитието на спътникова констелация, включително създаването на съзвездие от комуникационни спътници, които осигуряват нарастване на използването на всички видове комуникации - фиксирани, мобилни, персонални (в цялата територия Руска федерация); създаване на съзвездие от метеорологични спътници, способни да предават информация в реално време.

В дългосрочен план интересите за поддържане на висока конкурентоспособност на пазара за предаване на информация ще изискват качествен скок в увеличаване на интервала на „конкурентно съществуване“ на комуникационните спътници. Това може да се постигне само чрез създаване на технология за производство на комуникационни спътници за "многократна употреба", т.е. тези, които ще бъдат първоначално проектирани и създадени с възможност за тяхната поддръжка, зареждане с ракетно гориво, ремонт и модернизация директно в орбита. Резултатът от подобно технологично развитие може да бъде появата на масивни орбитални платформи до 2025 г., които ще побират различно целево оборудване и друго оборудване, вкл. енергия, позволяваща поддръжка или подмяна. В този случай пазарът на сателитно производство ще претърпи значителни структурни и количествени промени.

Въпреки това, въпреки факта, че в момента руско производствосателитите практически не са представени нито на пазара на готови продукти, нито на пазара на отделни компоненти, Русия трябва да продължи усилията си за навлизане в този пазарен сегмент. В същото време целта на тези усилия може да бъде не само завладяването на някои пазарен дялно интересите на технологичното развитие, както и на националната сигурност.

От тази гледна точка най-голям интерес представлява международният проект Blinis - програма за трансфер на технологии за интегриране на модула полезен товар между Thales Alenia Space (Франция) и Федералното държавно унитарно предприятие НПО Приложна механика. М. Ф. Решетнев.

Четвърто, разширяването на присъствието на Русия на световния космически пазар:

запазване на водещи позиции на традиционните пазари на космически услуги (търговски изстрелвания - до 30%);

разширяване на присъствието на пазара за производство на търговски космически кораби, разширяване на популяризирането на отделни компоненти на ракетно-космическата техника и свързаните с тях технологии на външни пазари;

достъп до високотехнологични сектори на световния пазар (производство на наземно оборудване за сателитна комуникация и навигация, дистанционно наблюдение на земята);

създаване и модернизация на системата на руския сегмент на Международната космическа станция (МКС).

Всички сегменти на пазара за производство на носители сега се характеризират с превишаване на предлагането над търсенето и съответно високо ниво на вътрешна конкуренция - в условията на стагнация на пазара на сателитно производство в началото на 2000-те. това вече доведе до значителен спад в цените на стартовия пазар.

В средносрочен план, с леко увеличение на броя на произведените спътници, нивото пазарна конкуренциявъв всички сегменти ще се увеличи още повече, когато на пазара влязат "тежки" и "леки" превозвачи от такива страни като Япония, Китай, Индия.

В дългосрочен план обемът и структурата на пазара на оператори ще зависят пряко от ситуацията на „водещите“ пазари във връзка с него: информация и сателитно производство, по-специално:

на пазара на "тежки" и "средни" превозвачи от преход към комуникационни спътници за "многократна употреба", развитие на пазари за космическо производство и космически туризъм;

на пазара на "леконосители" от възможността за прехвърляне на информация от дистанционно наблюдение в категорията "мрежови стоки".

Пето - извършване на организационни промени в ракетната и космическата индустрия.

До 2015 г. ще бъдат сформирани три или четири големи руски ракетно-космически корпорации, които до 2020 г. независимо развитиеи ще осигури напълно производството на ракетни и космически технологии за решаване икономически задачи, задачите на отбранителната способност и сигурността на страната, ефективната дейност на Русия на международните пазари.

Шесто - модернизация на наземната космическа инфраструктура и технологичното ниво на ракетно-космическата индустрия:

техническо и технологично преоборудване на предприятията от индустрията, въвеждане на нови технологии, оптимизация технологична структураиндустрии;

развитие на космодромната система, оборудване на наземни средства за управление, комуникационни системи, експериментални и производствени бази на ракетно-космическата индустрия с ново оборудване.

С инерционния вариант на разработка, производство ракета и космосиндустрия до 2020 г. - с 55-60% спрямо 2007 г.

• 1. Частично техническо и технологично преоборудване на индустрията;
• 2. Изпълнение на междуведомствени и ведомствени целеви програми;

държавни нужди от космически съоръжения и услуги за отбрана, социално-икономическа и научна сфера, внедряване на GLONASS FTP и създаване на конкурентно пространство транспортна системас ракета-носител от среден клас с повишен полезен товар.

С варианта за иновативно развитие производството на продукти от ракетно-космическата индустрия ще се увеличи до 2020 г. - 2,6 пъти спрямо нивото от 2007 г.

Ръстът на производството при тази опция ще бъде осигурен от:

• 1. Интензивно техническо и технологично превъоръжаване от 2008 г.;
• 2. Изпълнение на пълен списък от федерални и ведомствени целеви програми, осигуряващи развитието на ракетно-космическата индустрия и възможност за създаване на ново поколение ракетно-космически технологии от 2012 г.;
• 3. Предоставяне на безусловно удовлетворение

държавни нужди от космически съоръжения и услуги за отбранителна, социално-икономическа и научна сфера, в допълнение към инерционния сценарий, реализация на проекта за перспективна пилотирана транспортна система;

4. Завършване на организационно-структурни

трансформация на предприятията в бранша и създаване на гръбначни интегрирани структури, свързани с единен фокус на дейност и отношения на собственост;

• 5. Осигуряване на степента на използване на производствените мощности до 2020 г. 75 на сто;
• 6. Изпълнение в пълен обем на дългосрочна програма от приложни изследвания и експерименти в различни научни области със създаване на съвременно оборудване за ракетно-космическата индустрия;
• 7. Изграждане на космодрума Восточный с цел осигуряване на Руската федерация на независим достъп до космоса по целия спектър от решавани задачи;
• 8. Решаване на кадровите проблеми на индустрията.

Допълнително увеличение на производството на продукти от ракетно-космическата индустрия според иновативния вариант спрямо инерционния ще възлезе на 115-117 милиарда рубли през 2020 г.