Raketi- ja kosmosekompleksid. Raketi- ja kosmosestardisüsteemide arendus Kodumaiste raketi- ja kosmosekomplekside tehnoloogilised seadmed

, juhtseadmed, ballistiliste rakettide disain, ülemised astmed, raketi- ja kosmosestardisüsteemid, kanderaketid, düüsiplokid, lennutrajektoorid, transpordikosmosesüsteemid

Suurele hulgale faktilisele materjalile tuginedes on üksikasjalikult jälgitud rakett-kosmose stardisüsteemide väljatöötamise põhietappe ning välja toodud nende täiustamise suunad. Üksikasjalik võrdlev analüüs kodumaiste ja välismaiste kaugmaa ballistiliste rakettide ja kanderakettide, sealhulgas korduvkasutatavate kosmosetranspordisüsteemide omadused. Välja on toodud rakettide ja kosmosekanderakettide konstruktsiooni põhitõed ja disainifunktsioonid.

Tehnikaülikoolide raketi- ja kosmoseerialadel ja -aladel õppivatele üliõpilastele, samuti kõigile, keda huvitab raketi- ja kosmosetehnoloogia arengulugu ja selle täiustamise väljavaated.

SISUKORD
Osa 1. Rakettide ja kosmosestardisüsteemide alused
Peatükk 1. Ballistilised raketid kanderakettide loomise alusena
1.1. Esimese MRBM-i loomise eellugu ja algetapid
1.2. Põhimõisted ja terminid
1.3. Üheastmeliste rakettide konstruktsiooni ja paigutuse täiustamine, et suurendada laskekaugust ja üleminekut mitmeastmelisele MRBM-ile
2. peatükk. Ballistiliste kaugmaarakettide konstruktsiooni tunnused
2.1. Üheastmelised raketid
2.2. Mitmeastmelised raketid
2.3. Lahingurakettide omadused
Peatükk 3. Trajektoori tunnuste mõju rakettide lennujuhtimisele
3.1. Juhtimissüsteemi funktsioonid
3.2. Juhtorganid
3.3. Tahkekütuse raketi düüsiseadme konstruktsiooni väljatöötamine
3.4. Sissetõmmatava otsiku kasutamine rakettmootoril
Peatükk 4. Lennujuhtimise üldülesanne
4.1. Põhilised kontrollimeetodid
4.2. Juhtimismeetod mööda "jäigat" trajektoori
4.3. Ilmne kiiruse reguleerimise süsteem
4.4. Sünkroonne paagi tühjendussüsteem
4.5. Paindlik trajektoori kontrolli meetod
4.6. Juhtimismeetod koos korrektsiooniga trajektoori passiivsel osal
Peatükk 5. Mandritevaheliste ballistiliste rakettide ja kanderakettide konstruktsioonide väljatöötamine
5.1. Peamised arengusuunad
5.2. Kanderakettide ja lahingrakettide rajamine
5.3. Tahke raketikütusega rakettide lõhkepea eraldamise ja astmete eraldamise omadused
5.4. Kanderakett "Proton"
5.5. Krüogeensete raketikütuste kasutamine kanderakettides
5.6. Kanderakett "Saturn-V"
5.7. Kanderakett N-1
5.8. Tahkete raketikütuste kasutamine "null" (võimendus) etapina kanderakettides
5.9. Hübriidmootorite kasutamine raketiüksustes
5.10. Ülemised etapid ehk interorbitaalsed transpordivahendid
5.11. Korduvkasutatavad kosmosetranspordisüsteemid
5.12. Allveelaevade ballistilised raketid
Peatükk 6. Tehnika tase ja kanderakettide arengusuundi
6.1. Sojuzi perekonna kanderakettide (R-7) disaini väljatöötamine
6.2. Laske välja Rus-M perekonna sõidukid ja paljutõotav uue põlvkonna mehitatud kosmoselaev
6.3. Angara kanderakettide perekond
6.4. Kanderaketid
6.5. Üldised suundumused stardisüsteemide arendamisel

Osa 2. Ballistiliste kaugrakettide ja kanderakettide konstrueerimise alused
Peatükk 7. Üldine disainiprobleem
7.1. Projekteerimise etapid
7.2. Põhilised taktikalised ja tehnilised nõuded
7.3. Optimeerimiskriteeriumid ja üldine disainiprobleem
8. peatükk. Ballistiline ja massianalüüs
8.1. Raketile lennu ajal mõjuvate jõudude analüüs trajektoori aktiivsel harul
8.2. Raketi liikumisvõrrandid trajektoori aktiivsel osal
8.3. Raketi liikumisvõrrandid polaarkoordinaatide süsteemis
8.4. Muutused raketi lennuomadustes lennu ajal
8.5. Lennukauguse ligikaudne määramine. Trajektoori passiivse lõigu ülesanded
8.6. Raketi liikumisvõrrandid trajektoori aktiivsel lõigul peamiste projekteerimisparameetrite funktsioonina
8.7. Raketi kiiruse ligikaudne määramine
8.8. Peamiste konstruktsiooniparameetrite mõju raketi lennukiirusele
8.9. Peamiste konstruktsiooniparameetrite mõju raketi lennukaugusele
8.10. Üheastmelise vedelkütuse raketi massianalüüs
Peatükk 9. Mitmeastmelise raketi peamiste konstruktsiooniparameetrite valiku tunnused
9.1. Põhiterminoloogia
9.2. Mitmeastmelise raketi kiiruse määramine
9.3. Mitmeastmelise raketi peamiste konstruktsiooniparameetrite määramine
Rakendus. Ballistiliste disainiparameetrite valikuprogrammid

Avaleht Entsüklopeediasõnastikud Loe edasi

Raketi- ja kosmosekompleks (RSC)

Funktsionaalselt ühendatud tehniliste vahendite ja struktuuridega rakett- või kosmoserakettide komplekt, mis on kavandatud transpordi, ladustamise, kasutuselevõtu ja hoolduse kindlaksmääratud valmisolekus tagamiseks, Hooldus, ILV lennu ettevalmistamine, start ja juhtimine stardipaigas. Sisaldab ILV-d, tehnilise kompleksi (TC) rajatisi, stardikompleksi (SC) rajatisi, kosmodroomi mõõtekompleksi (IKK) rajatisi.

Kosmoserakett, kosmoselõhkepeaga (CGC) kanderaketti koost, mis koosneb kosmoseaparaadist (SC) koos koostu-kaitse- ja ülemise astmega. Kosmoselõhkepea, kokkupandavate kaitse- ja ülemiste astmetega kosmoselaevade komplekt. Ülemine etapp sisse üksikjuhtudel võib puududa.

Käivituskompleks, tehnoloogiliselt ja funktsionaalselt ühendatud mobiilsete ja statsionaarsete tehniliste vahendite ja struktuuride komplekt, mis tagab igat tüüpi töö ILV ja (või) sellega. koostisosad hetkest, mil ILV saabub tehniliselt positsioonilt kuni vajalike stardieelsete toimingute sooritamiseni ILV elementidega ning ILV katsetuste ja ILV ebaõnnestunud käivitamise ajal kuni ILV naasmiseni tehnilisse asendisse. positsiooni. Asub lähtepositsioonis. Tagab: ILV tarnimise tehnilisest kompleksist kanderaketisse (PU), selle paigaldamist kanderaketile, sihtimist, tankimist raketikütuse komponentide ja surugaasidega, testimist, kõigi toimingute sooritamist ILV stardiks ettevalmistamiseks ja selle käivitamiseks. SC sisaldab: ühte või mitut kanderaketti, tehniliste süsteemidega rajatisi, mis tagavad ILV ettevalmistamise ja stardi, stardi komandopunkti.

PU-d saab rakendada järgmistes versioonides: statsionaarne maandus; statsionaarne maa-alune (kaevandus); mobiilne maapind (maa ja rööbastee); mobiilne maa-alune (kraav); mobiilne merelaevandus (sees avamereplatvormid, pealveelaevad ja allveelaevad); mobiilne õhk (õhkkäivitus).

Tehniline kompleks, kanderakettide tehniliste komplekside komplekt, kosmoselaev, ülemine aste, kosmoselõhkepea, kosmoserakett ja muud kosmoserakettidele ühised tehnilised vahendid. Olenevalt RKK TC eesmärgist võib üks tehniliste komplekside tüüpidest puududa.

Tehniline asend, piirkond juurdepääsuteede, tehnovõrkude, hoonete ja rajatistega.

Raketi- ja kosmosekompleks "Sojuz"

Sojuzi raketi- ja kosmosekompleks on Baikonuri kosmodroomi vanim. Selle kompleksi toimimisega on seotud maailma kosmonautika ajaloo kõige silmatorkavamad sündmused. Neist olulisemad on maailma esimese kunstliku Maa satelliidi start 4. oktoobril 1957 ja planeedi esimese kosmonaudi Juri Aleksejevitš Gagarini lend 12. aprillil 1961. aastal.

Kompleks loodi mandritevahelise ballistilise raketi R-7, kuulsa kuningliku "seitsme" baasil. Selle modifikatsioonid on laialt tuntud kogu maailmas nimede Sputnik, Vostok, Voskhod, Molniya ja Sojuz all.

Sojuzi raketi- ja kosmosekompleksi abil sooritatud kosmoselaevade startide arv läheneb juba tuhandele. Ebaõnnestunud oli vaid 27. Kompleksi kõrge töökindlus võimaldab seda laialdaselt kasutada Venemaa föderaalse kosmoseprogrammi elluviimisel ja rahvusvahelistes koostööprogrammides.

Kanderakettide Sojuz startimiseks rajati kosmodroomile kaks stardiplatsi, millest üks loodi 1957. aastal, teine ​​1961. aastal. Stardiplatsid hõivavad suure territooriumi (üle 100 hektari) ja neil on üks kanderakett, millest igaühel see on võimeline sooritama kuni 24 kanderaketti aastas.

Kanderakettide ja kosmoselaevade ettevalmistamine stardiks toimub viies montaaži- ja katsehoones. Spetsiaalsed aparaadid ja seadmed tagavad vajalikud temperatuuri-, niiskus- ja viimistlustingimused, tehnoloogiliste toimingute täieliku loetelu kanderakettide, võimendusplokkide ja kosmoselaevade stardiks ettevalmistamiseks.

Kanderakett Sojuz kasutab keskkonnasõbralikke raketikütuseid; petrooleum ja vedel hapnik. Stardi ajal kaalub rakett umbes 310 tonni ja selle mootorid arendavad maapinnale kokku kuni 400 tonni tõukejõudu. Raketi tehnilised parameetrid võimaldavad viida võrdlusorbiidile kuni 7 tonni kaaluva kasuliku koorma.

Raketi- ja kosmosekompleks "Proton"

Protoni raketi- ja kosmosekompleks on Baikonuri kosmodroomi üks peamisi. Tänu selles sisalduvatele progressiivsetele teaduslikele ja tehnilistele lahendustele on see kompleks oma töökindluse ja paljude muude näitajate poolest maailma parim sarnase klassi stardisüsteemide seas. Automaatsete planeetidevaheliste jaamade lennud koos kosmoselaevade maandumisega Kuule, Veenusele ja Marsile, samuti pikaajaliste orbitaaljaamade Salyut ja Mir, side- ja teleringhäälingu satelliitide stardid geostatsionaarsele orbiidile viiakse läbi Protoni kompleksi abil.

Kompleks põhineb kolmeastmelisel kanderaketil "Proton", mille pikkus on 44,3 meetrit ja maksimaalne ristlõige 7,4 meetrit. Maa pinnal arendavad selle mootorid tõukejõudu 900 tonni. Rakett on võimeline viima referentsorbiidile kuni 20 tonni kaaluva kasuliku koorma ning ülemise astme kasutamisel geostatsionaarsele orbiidile kuni 3,5 tonni kaaluva satelliidi. Protoni esimene start toimus 16. juulil 1965. aastal. Nüüd ületab startide arv 250, millest ainult 11 ebaõnnestus.

Kanderakettide, võimendusplokkide ja kosmoselaevade ettevalmistamine stardiks toimub tehnilistel positsioonidel, mis asuvad neljas montaaži- ja katsehoones. Tehnilised töökohad on varustatud spetsiaalsete tehnoloogiliste ja üldtehniliste vahenditega, juurdepääsuteede ja kommunaalteenustega. Need on mõeldud kanderakettide ja kasulike koormate vastuvõtmiseks tootmisettevõtetest, nende ladustamiseks, kokkupanemiseks ja katsetamiseks. Siin toidavad kosmoselaevad raketikütuste ja surugaasidega ning kanderakettidele dokitakse kasulikud koormad.

Kanderaketi Proton montaaži- ja katsehoone on ainulaadne struktuur, mis koosneb kokkupaneku- ja katsesaalist, mille pindala on üle 1500 ruutmeetri ja palju kontoriruumid juhtimisruumide, juhtimisruumide, laborite ja muude teenustega.

Kanderaketid Proton lastakse õhku kahest stardipaigast, millest igaühel on kaks stardikohta, komandopost, kütuse- ja oksüdeerijahoidlad, külmutuskeskused, kõrgepingealajaamad ja muud infrastruktuurirajatised.

1996. aastal oli Proton esimene kodumaine kanderakett, mis sisenes kommertskosmoselaevade starditeenuste maailmaturule ja selle turundusega tegeleb International Launch Services.

Töötamise ajal on raketti korduvalt täiustatud. Nüüd on selle moderniseerimise järgmine etapp lõppemas. Uuel Proton-M-il on täiustatud juhtimissüsteem. Väheneb keskkonna saastamine kütusejääkidega kasutatud etappide langemise piirkondades.

Raketi- ja kosmosekompleks "Zenith"

Baikonuri kosmodroomi raketi- ja kosmosekomplekside seas on uusim Zenit. Selle loomine algas 1976. aastal ning see toimus paralleelselt Energia-Buran korduvkasutatava ruumisüsteemi väljatöötamisega. Kanderaketi Zenit muudetud esimesi astmeid kasutati kanderaketi Energia külgplokkidena.

Kanderakett Zenit on kaheastmelise konstruktsiooniga ja suudab suunata kuni 13,7 tonni kaaluvat kasulikku lasti võrdlusorbiidile, mille kõrgus on 200 km ja kalle 51 °. Mõlemas etapis kasutatakse keskkonnasõbralikke kütusekomponente – vedelat hapnikku ja petrooleumi.

Stardiplatsil, mille pindala on 113 hektarit, on kaks kanderaketti, krüogeenne keskus ja enam kui 50 tehnoloogilist süsteemi. Kõik transporditoimingud, raketi paigaldamine stardiseadmele, tankimise dokkimine ja muud sidetoimingud tehakse automaatselt. Raketti saab käivitada pooleteise tunni jooksul pärast selle paigaldamist stardirajatisele. Isegi kui start tühistatakse, tehakse raketi algseisundi taastamise tööd siis, kui Pult komandopunktist.

Zeniti raketi- ja kosmosekompleksi tehniline positsioon hõlmab montaaži- ja katsehoonet, kanderakettide ja kosmoselaevade hoidlaid, tehnohooneid ja muid ehitisi.

1980. aastate lõpus kärbiti riigi kosmoseprogramme tõsiselt. Paljusid uusi Zeniti sihtivaid satelliite pole kunagi loodud. Seetõttu oli raketi- ja kosmosekompleksi koormus madal – kokku viidi läbi 32 starti. Samal ajal sündisid ka kompleksi loojad uus idee teostada kanderaketi starte ujuvplatvormilt. Seega avarduvad selle võimalused oluliselt, nihutades lähtepunkti ekvaatorile. Projekt sai nimeks Sea Launch. Selles osalevad ettevõtted Ukrainast. Venemaa, USA ja Norra. Zenit-31 esimene edukas start Odyssey platvormilt toimus 28. märtsil 1999. aastal.

Raketi- ja kosmosekompleks "Cyclone"

Üldine töösuund Cyclone raketi- ja kosmosekompleksi loomisel oli parandada teenindava personali ohutust kanderaketi ettevalmistamisel stardiplatsil. "Cyclone" arendajatel õnnestus "kõrbenud alguse" kontseptsioon täielikult ellu viia. Kanderaketi ja kanderaketil oleva kosmoseaparaadi stardieelse ettevalmistamise ajal juhitakse kogu kompleksi seadmeid kaugjuhtimisega komandopunktist.

Kanderakett Cyclone põhineb mandritevahelisel ballistilisel raketil R-36, mille töötas välja Južnoje projekteerimisbüroo peakonstruktori M.K. juhtimisel. Yangel.

Kanderakett Cyclone lasti välja 1967. Selle kaheastmelise raketi stardimass (ilma kosmoselaeva massita) on 178,6 tonni. Cyclone rakett annab kosmoselaevad massiga vastavalt 3,2 ja 2,7 tonni ringikujulistele orbiitidele, mille kõrgus on 200 km ja kalle 65 ° ja 90 °. Praegu kasutatakse seda raketti ainult Cosmose seeria kosmoselaevade käivitamiseks.

Cyclone raketi ja kosmosekompleksi maapealse infrastruktuuri elemendid paiknevad kompaktselt kosmodroomi vasakul küljel. Stardiplats on varustatud kahe kanderaketiga, millest üks on nüüd koipalliga. Kanderaketi ja kasulike koormate ettevalmistamine toimub ühes montaaži- ja katsehoones.

Cyclone raketi ja kosmosekompleksi puuduseks on raketikütuse komponentide kõrge toksilisus, mis tekitab õnnetuse korral keskkonnasaaste ohu. Kuid selle puuduse kompenseerib suures osas kompleksi kõrge töökindlus. Praeguseks on kanderaketist Cyclone tehtud juba üle saja stardi, mille hulgas pole ühtegi hädaabi.

Raketi- ja kosmosekompleks "Energia-Buran"

Energia-Buran raketi- ja kosmosekompleksi kuuluvad Energia universaalne üliraske kanderakett, orbitaalkosmoselaev Buran, samuti kanderaketi ja orbitaalsõiduki maapealsed kosmosetaristu rajatised.

Kanderakett Energia on kaheastmeline rakett, mis on valmistatud "pakendi" skeemi järgi koos väljavõetud kasuliku koorma külgsuunalise paigutusega. Selle esimene aste koosneb neljast 40 m kõrgusest ja 4 m läbimõõduga külgplokist.Külgplokid on paigutatud ümber keskploki, selle kõrgus on 60 m, läbimõõt 8 m.Esimese etapi mootorid töötavad hapnik-petrooleumi kütusel, teine ​​etapp - hapnik-vesinikkütusel. Kanderaketi kaal on 2400 tonni. Energia on võimeline maalähedasse kosmosesse saatma enam kui 100 tonni kaaluva kasuliku koorma. Paljud riigi ettevõtted, mida juhib V.I. nimeline raketi- ja kosmosekorporatsioon Energia. S.P. Kuninganna. Raketi- ja kosmosekompleksi loomisest on saanud kodumaiste raketi- ja kosmosetehnoloogia disainerite silmapaistev saavutus.

Orbitaalne kosmoselaev "Buran" on korduvkasutatav kosmoselaev, mis on võimeline tegema pikaajalisi lende, orbitaalset manööverdamist, kontrollitud laskumist ja lennuki maandumist spetsiaalselt varustatud lennuväljale.

Burani abiga saab kosmosesse toimetada ja Maale tagasi toimetada kuni 30 tonni kaaluvaid astronaute ja kasulikke veoseid, samuti otse orbiidil olevaid kosmoseaparaate remontida ja hooldada. Orbitaallaeva pikkus on 36,4 m, kõrgus 16,45 m, maksimaalne stardikaal 105 tonni.

Stardipaigast 5 km kaugusel asub taaskasutatava kosmosesüsteemi (ISS) tehniline kompleks "Energia-Buran", mis sisaldab tõeliselt suurejooneliste mõõtmetega ehitisi. Nende hulka kuulub Energia kanderaketi kooste- ja katsehoone, kus kanderakett pannakse kokku ja läbib kogu katsetsükli. See on kosmodroomi suurim hoone, viie avaga, pikkus 240 m, laius 190 m ja kõrgus 47 m. Kõige intensiivsematel päevadel töötas siin korraga kuni 2000 inimest. Orbitaalkosmoselaeva "Buran" kooste- ja katsehoone on mõnevõrra väiksem, selle pikkus on 224 m, laius 122 m ja kõrgus 34 m. Selle ruumides saab üheaegselt ette valmistada kolme orbitaallaeva .

ISS Energia-Buran Launch Complex on tohutu maapealne kompleks, mille pindala on üle 1000 hektari. See koosneb mitmekümnest ehitisest, mis sisaldavad enam kui 50 tehnoloogilist ja 200 tehnosüsteemi.

ISS Energia-Burani stardirajatis on viiele korrusele maetud raudbetoonkonstruktsioon koos juhtimis- ja katseseadmete ning muude seadmetega. Montaaži- ja tankimishoonest stardirajatisse viivad kaks teineteisest 18-meetrise vahega raudteerööbast, millelt väljuvad neli diiselvedurit transpordikoostesõlme koos kanderaketiga Energia ja sellele kinnitatud orbitaalsõidukiga Buran.

Stardikompleks sisaldab universaalset "seis-stardi" kompleksi, mis mitte ainult ei võimalda kanderaketi ettevalmistamist ja starti, vaid selle abil viiakse läbi ka dünaamilisi ja laskekatseid ning Energia kanderaketi tankimise tehnoloogiat. väljatöötamisel.

Kõiki stardisüsteeme juhib kaasaegne kahtlane tehnoloogia komandopunktist. Juhtimisprotsesside kõrge automatiseerituse tase võimaldab tuvastada ja kõrvaldada enam kui 500 programmiga ette nähtud hädaolukorda.

Ainulaadne struktuur on orbitaalse kosmoseaparaadi "Buran" maandumiskompleks, mis varem hõlmas Yubileiny peamist lennuvälja (Baikonur) ja kahte varulennuvälja (Simferopol ja Khorol). See on ette nähtud laeva tarnimiseks tootmisettevõttest, selle maandumise tagamiseks Maale naasmisel, samuti lennujärgseks teeninduseks. Lisaks põhieesmärgile saab maandumiskompleksi kasutada lennuväljana ja vastu võtta mis tahes klassi lennukeid. Maandumiskompleksi lennuraja pikkus on 4,5 km ja laius 84 m.

15. mail 1987 kosmoselaeva Polyuse maketiga ja 15. novembril 1988 mehitamata versioonis orbiidi Buran sooritatud kanderaketi Energia stardid on suur samm Venemaa teaduses ja tehnoloogias. uute arendus- ja kosmoseuuringute vahendite loomine.

ISS Energia-Burani loomine võib saada uueks etapiks Venemaa raketi- ja kosmosetehnoloogia kiires arengus. Majandusprobleemide tõttu peatati aga Energia-Buran raketi- ja kosmosekompleksi edasised tööd.

Energia-Buran raketi- ja kosmosekompleksi loomise käigus kogutud teaduslik ja tehniline eeltöö on väärtuslik rahvuslik aare ja on praegu paljudes valdkondades laialdaselt kasutusel. inimtegevus.
Fotod RSC Energia-Buranist

See artikkel on pühendatud mudeli kirjeldusele, mis tagab raketi- ja kosmosekomplekside tehnoloogiliste seadmete valmisoleku sihtotstarbeliseks kasutamiseks, võttes arvesse valitud varuosade täiendamise strateegia maksumust. Iga nomenklatuuri varuosade ja tarvikute elementide täiendamise optimaalsete strateegiate komplekti määramise probleem vastavalt kriteeriumile "valmisolek - maksumus" on põhjendatud, võttes arvesse töökindluse, hooldatavuse ja säilivuse parameetreid. Optimeerimisprobleemi lahendamiseks analüüsitakse laovarustussüsteemidele esitatavate nõuete põhjendamise üldtuntud mudeleid, mis põhinevad nende optimaalse struktuuri, nomenklatuuri ja varuosade arvu, aga ka konkreetse varuosade täiendamise sageduse arvutamise meetoditel. varuosade valik. Kavandatav mudel võimaldab kriteeriumi "valmisolek - maksumus" kasutamise alusel määrata kindlaks sama vahemiku varuosade elementide täiendamise strateegia rakendamise kulude summa seadme määratud kasutusea jooksul. võtta arvesse selle seadme töökindluse, hooldatavuse ja säilivuse parameetreid. Artiklis on näide mudelite kasutamisest optimaalsete strateegiate valimiseks täiteüksuse varuosade komplekti täiendamiseks.

valmisoleku mudel

tegevusprotsesside ressursimahukus

toitesüsteemid

kättesaadavuse tegur

1. Bojaršinov S.N., Djakov A.N., Rešetnikov D.V. Komplekssete tehniliste süsteemide tööseisundi säilitamise süsteemi modelleerimine // Vooruzhenie i ekonomika. - M .: Piirkondlik avalik organisatsioon"Sõjamajanduse ja rahanduse probleemide akadeemia", 2016. - nr 3 (36). - S. 35–43.

2. Volkov L.I. Lennukikomplekside käitamise juhtimine: õpik. käsiraamat tehnikakõrgkoolidele. - 2. väljaanne, Rev. ja lisage. - M .: Kõrgem. shk., 1987 .-- 400 lk.

3. Djakov A.N. Tehnoloogiliste seadmete töövalmiduse säilitamise protsessi mudel rikkejärgselt. Proceedings of A.F. Mozhaisky. Probleem 651. Kokku. toim. Yu.V. Kuleshova. - SPb .: A.F. järgi nime saanud VKA. Mozhaisky, 2016 .-- 272 lk.

4. Kokarev A.S., Martšenko M.A., Pachin A.V. Tervikliku programmi väljatöötamine keerukate tehniliste komplekside hooldatavuse parandamiseks // Põhiuuringud... - 2016. - nr 4–3. - S. 501-505.

5. Shura-Bura A.E., Topolsky M.V. Keerukate tehnosüsteemide varuelementide komplektide organiseerimise, arvutamise ja optimeerimise meetodid. - M .: Teadmised, 1981 .-- 540 lk.

ajal Viimastel aastatel komplekssete tehniliste süsteemide (STS) loomisele ja käitamisele pühendatud teadusuuringutes on oluliselt arenenud lähenemine nende toimimise efektiivsuse tõstmisele kulude vähendamise kaudu. eluring(elutsükkel). CTC elutsükli kulude juhtimine võimaldab teil saavutada paremuse konkurentidest, optimeerides toodete ostmise ja omamise kulusid.

See kontseptsioon on asjakohane ka raketi- ja kosmosetehnoloogia jaoks. Niisiis, Vene Föderatsiooni föderaalses kosmoseprogrammis aastateks 2016–2025. Ühe prioriteetse ülesandena postuleeritakse ülesanne olemasolevate ja tulevaste kanderakettide konkurentsivõime tõstmine.

Olulise panuse kasulike koormate orbiidile saatmise teenuste maksumusse annavad raketi- ja kosmosekomplekside (RSC) tehnoloogiliste seadmete (Tb) sihtotstarbeliseks kasutamiseks valmisoleku tagamise kulud. Need kulud hõlmavad varuosade komplektide (varuosad, tööriistad ja tarvikud) ostmise, nende kohaletoimetamise, ladustamise ja hoolduse kulusid.

Toitesüsteemide (POP) nõuete põhjendamise küsimus on paljude selliste autorite nagu A.E. Shura-Bura, V.P. Grabovetsky, G.N. Cherkesov, milles pakutakse välja meetodid POP-ide optimaalse struktuuri, nomenklatuuri ja varuosade arvu arvutamiseks. Samal ajal loetakse konkreetse varuosade sortimenti täiendamise sagedus (strateegia), mis oluliselt mõjutab varuosade tarne-, ladustamis- ja hoolduskulusid, kas täpsustatuks või jääb uurimistööst väljapoole.

S1 - TlOb töötav olek;

S2 - rikkeseisund, rikke põhjuse tuvastamine;

S3 - remont, varuosade elemendi vahetus;

S4 - varuosade kauba kohaletoimetamise ootamine, kui see ei asu töökohas;

S5 - tehnilise seisukorra kontroll pärast remonti.

Riis. 1. Valmisoleku mudeli graafik

Tabel 1

Graafi i-ndast j-ndasse olekusse üleminekute seadused

Uuringu eesmärk

Sellega seoses muutub eriti kiireloomuliseks ülesanne töötada välja mudel RSC TOT-i valmisoleku tagamiseks sihtotstarbeliseks kasutamiseks, võttes arvesse valitud varuosade täiendamise strateegia maksumust.

Materjalid ja uurimismeetodid

TlOb RKK valmisolekuteguri määramiseks kasutame järgmist avaldist:

kus K Гh on h-nda elemendi käideldavustegur, olenevalt töökindluse, hooldatavuse ja säilivuse näitajatest;

H on elementide arv.

Kirjeldame seadmete käideldavusteguri sõltuvust h-nda seadmeüksuse töökindluse, hooldatavuse ja säilivuse näitajatest sellel seadmel rakendatud tööprotsesside graafikumudeliga.

Teeme eelduse, et seade saab olla korraga ainult ühes olekus i = 1, 2,…, n võimalike E hulgast. Olekumuutuse voog on kõige lihtsam. Aja alghetkel t = 0 on seade tööolekus S1. Pärast juhuslikku aega τ1 lülitub seade koheselt uude olekusse j∈E tõenäosusega p ij ≥ 0 ja mis tahes i∈E korral. Seade jääb olekusse j juhuslikult enne järgmisse olekusse liikumist. Sel juhul saab graafiku i-ndast olekust j-ndasse üleminekute seaduspärasusi esitada järgmisel kujul (tabel 1).

Analüütilise seose loomiseks kasutatakse järgmisi hooldus- ja remondisüsteemi (MRO) näitajaid:

ω1 on elemendi rikke määr;

ω3 - rikete taastumise voo parameeter (Erlangi parameeter);

ω5 on tehnilise seisukorra tehnilise seisukorra kontrollimise käigus tuvastatud rikete voolu parameeter pärast varuosade ja lisaseadmete paigaldamist (varuosade säilivusaja matemaatilise ootuse tõttu);

TPost - töökohas puuduva varuosade kauba kohaletoimetamise ootamise kestus;

T d - diagnostika kestus, rikke põhjuse väljaselgitamine, ebaõnnestunud elemendi otsimine;

Т Ктс - tehnilise seisukorra jälgimise kestus pärast varuosade elemendi vahetamist;

n on ühe nomenklatuuri varuosade ja tarvikute arv Tlobis;

m on ühe kaubaartiklite arv SPTA-s.

tabel 2

Graafikumudeli omadusi kirjeldavad sõltuvused

Mudelit iseloomustavate analüütiliste sõltuvuste saamiseks kasutati hästi tuntud lähenemist, mis on antud. Vältimaks teadaolevate sätete kordamist jätame tuletamise ära ja esitame graafikumudeli olekuid iseloomustavad lõppavaldised (tabel 2).

Seejärel uuritava poolMarkovi protsessi olekute tõenäosused:

, (2)

, (3)

, (4)

, (5)

. (6)

Saadud sõltuvused määravad TlOb elemendi leidmise tõenäosused uuritava tööprotsessi olekutes. Näiteks indikaator P1 on usaldusväärsuse kompleksnäitaja - käideldavuse tegur ja avaldis (2) modelleerib seost usaldusväärsuse, hooldatavuse, säilivuse parameetrite ja integraalnäitaja vahel, mida kasutatakse kui KГh.

Asendades avaldisega (2) tabelist toodud seadmete töö- ja tehniliste omaduste avaldised. 2, saame avaldise, mis võimaldab hinnata ühe nomenklatuuri elementide mõju seadmete käideldavustegurile:

(7)

kus λ h on h-nda elemendi rikkemäär;

t2h - tehnilise seisukorra seire kestuse matemaatiline ootus;

t3h - taastumisaja matemaatiline ootus;

t4h on kasutuskohas puuduvate h-nda varuosade tarneaja matemaatiline ootus;

t5h - varuosade ja tarvikute h-nda elemendi säilivusaja matemaatiline ootus;

Т7h - tehnilise seisukorra seire kestuse matemaatiline ootus;

Т10h - varuosade h-nda elemendi täiendamise periood.

Kavandatav mudel erineb teadaolevatest selle poolest, et võimaldab arvutada KG TlOb RCC väärtust olenevalt selle töökindluse, hooldatavuse ja säilivuse parameetritest.

Ühe üksuse varuosade täiendamise strateegia rakendamise kulude määramiseks seadme määratud kasutusea jooksul saate kasutada järgmist väljendit:

kus on ühe eseme varuosade hoidmise maksumus määratud kasutusaja jooksul Tlob;

sama kauba varuosade ja tarvikute tarnimise kulud nende asemel, mida Tlobi määratud kasutusea jooksul tarbiti;

Ühe eseme varuosade ja tarvikute hoolduskulu.

Ühe eseme varuosade ja tarvikute arv, mis on vajalik TOT-i nõutava valmisoleku taseme tagamiseks täiendusperioodi jooksul.

Uurimistulemused ja nende arutelu

Vaatleme mudelite kasutamist täiteüksuse varuosade komplekti täiendamise optimaalsete strateegiate valimisel, tagades, et ühiku saadavuse koefitsient ei ole väiksem kui 0,99 10 tööaasta jooksul.

Olgu rikkevoog kõige lihtsam, tõrkevoolu parameeter võetakse võrdseks rikkemääraga. Samamoodi võtame vooluparameetrid ω3 ja ω5 kui suurusi, mis on pöördvõrdelised matemaatilised ootused vastavate protsesside kestused.

Arvutuste tegemiseks kaalume varuosade komplekti täiendamise strateegiate jaoks kolme võimalust, mis on piiratud juhtudel:

Eluaegne järjehoidja;

perioodiline täiendamine (perioodiga 1 aasta);

Pidev täiendamine.

Tabel 3 on näidatud seadme 11G101 varuosade komplekti arvutuste tulemused, mis on saadud ülalkirjeldatud mudelite abil.

Tabel 3

Arvutustulemused

Tabeli analüüsist. 3 järeldub, et punktide 1 ja 4 puhul on optimaalne strateegia varuosade perioodiline täiendamine ning punktide 2, 3 ja 5 puhul - pidev täiendamine.

Pakutud uus mudel RKK TDS-i valmisoleku tagamine, mille abil saab lahendada iga nomenklatuuri varuosade elementide täiendamise optimaalsete strateegiate komplekti määramise probleemi vastavalt "valmisolek - maksumuse" kriteeriumile, võttes arvesse töökindluse parameetreid. , hooldatavus ja säilivus.

Bibliograafiline viide

Riigi poliitika eesmärk raketi- ja kosmosesektoris näeb ette majanduslikult stabiilse, konkurentsivõimelise, mitmekesise raketi- ja kosmosetööstuse kujundamise, tagades garanteeritud juurdepääsu ja Venemaa vajaliku kohaloleku avakosmoses.

Kapitaliinvesteeringud rekonstrueerimiseks ja tehniliseks ümbervarustuseks hõlmavad järgmist:

sihtotstarbeline investeeringutoetus spetsiaalsete tehnoloogiliste seadmete kasutuselevõtuks, mis tagab FKPR-2015 ja föderaalse sihtprogrammi "OPK-2015 arendamine" sätestatud põhitehnoloogiate rakendamise raketi- ja kosmoselaevatoodete tootmiseks;

rakett-kosmosesõidukeid tootvate ettevõtete üldise tehnilise taseme tõstmine tehnoloogiliste protsesside automatiseerimise kaudu, mis vähendavad töömahukust, parandavad rakett-kosmosesõidukite kvaliteeti ja töökindlust;

tehnoloogiliste tingimuste loomine infotehnoloogiliste protsesside (IPI tehnoloogiate) laialdaseks kasutuselevõtuks.

Põhiosa nendest investeeringutest moodustatakse FKPR-2015 ja föderaalse sihtprogrammi "OPK-2015 arendamine" raames.

Riigipoliitika prioriteetsed suunad selles valdkonnas on järgmised.

Esimene neist on uue põlvkonna kosmosekomplekside ja süsteemide loomine tehnilised omadused nende kõrge konkurentsivõime tagamine maailmaturul:

arengut kaasaegsed vahendid start (olemasolevate kanderakettide moderniseerimine ning uute kanderakettide ja ülemiste astmete väljatöötamine, keskmise klassi kanderaketi loomine uue põlvkonna mehitatud kosmoselaevade startimiseks), pikendatud aktiivse elueaga kosmosesatelliite;

kosmosetehnoloogiate ja kosmoseuuringute valdkonna läbimurdeprojektide elluviimise ettevalmistamine.

Teine on GLONASS-süsteemi loomise ja arendamise lõpuleviimine:

pika aktiivse elueaga (vähemalt 12 aastat) ja täiustatud tehniliste omadustega uue põlvkonna sõidukitel põhineva satelliitkonstellatsiooni kasutuselevõtt;

maapealse juhtimiskompleksi loomine ja lõppkasutajatele seadmete loomine, selle edendamine maailmaturule, GLONASSi ja GPS-seadmete liidese tagamine.

Kolmandaks, satelliidikonstellatsiooni arendamine, sealhulgas sidesatelliitide konstellatsiooni loomine, tagades igat tüüpi side – fikseeritud, mobiilse, isikliku (kogu aja jooksul) kasutuse kasvu Venemaa Föderatsioon); meteoroloogiliste satelliitide konstellatsiooni loomine, mis on võimeline reaalajas teavet edastama.

Pikemas perspektiivis nõuavad kõrge konkurentsivõime säilitamise huvid teabeedastusturul kvalitatiivset hüpet sidesatelliitide "konkurentsivõimelise eksisteerimise" intervalli suurendamisel. Seda on võimalik saavutada ainult "taaskasutatavate" sidesatelliitide tootmise tehnoloogia loomisega, s.t. need, mida esialgu projekteeritakse ja ehitatakse koos võimalusega neid hooldada, tankida, remontida ja moderniseerida otse orbiidil. Sellise tehnoloogilise arengu tulemuseks võib olla aastaks 2025 tekkivad massiivsed orbitaalplatvormid, mis hakkavad majutama erinevaid sihtseadmeid ja muid seadmeid, sh. energiat, mis võimaldab hooldust või asendamist. Sel juhul toimuvad satelliitide tootmise turul olulised struktuurilised ja kvantitatiivsed muutused.

Samas hoolimata sellest, et praegu Vene toodang satelliidid ei ole praktiliselt esindatud ei valmistoodete ega üksikute komponentide turul, peab Venemaa jätkama jõupingutusi sellesse turusegmenti sisenemiseks. Pealegi ei pruugi nende jõupingutuste eesmärk olla ainult mõne vallutamine turuosa vaid nii tehnoloogilise arengu kui ka riigi julgeoleku huvid.

Sellest vaatenurgast on kõige huvitavam rahvusvaheline projekt Blinis – tehnosiirdeprogramm Thales Alenia Space’i (Prantsusmaa) ja Föderaalriigi Unitaarse Ettevõtte NPO Applied Mechanics vahelise kasuliku koormuse mooduli integreerimiseks. M. F. Reshetneva.

Neljandaks, Venemaa kohaloleku laiendamine ülemaailmsel kosmoseturul:

liidripositsiooni säilitamine traditsioonilistel kosmoseteenuste turgudel (kommertskaatrid - kuni 30%);

kohaloleku laiendamine kommertskosmoselaevade tootmise turul, raketi- ja kosmosetehnoloogia üksikute komponentide ning nendega seotud tehnoloogiate reklaamimise laiendamine välisturgudele;

juurdepääs maailmaturu kõrgtehnoloogilistele sektoritele (satelliitside ja -navigatsiooni maapealsete seadmete tootmine, maa kaugseire);

rahvusvahelise kosmosejaama (ISS) Venemaa segmendi süsteemi loomine ja moderniseerimine.

Kõiki kandjate tootmise turu segmente iseloomustab praegu nõudluse üle pakkumine ja sellest tulenevalt kõrge sisemise konkurentsi tase - keset 2000. aastate alguses toimunud stagnatsiooni satelliidi tootmise turul. see on juba toonud kaasa märkimisväärse hinnalanguse käivitusturul.

Keskpikas perspektiivis, toodetavate satelliitide arvu mõningase suurenemise ajal, suureneb turukonkurents kõigis segmentides veelgi, kui turule tulevad "rasked" ja "kerged" operaatorid sellistest riikidest nagu Jaapan, Hiina ja India. .

Pikemas perspektiivis sõltub operaatorituru maht ja struktuur otseselt olukorrast sellega seotud "juhtivatel" turgudel: teave ja satelliitide tootmine, eelkõige:

"raskete" ja "keskmiste" kandjate turul alates üleminekust "korduskasutatavatele" sidesatelliitidele, kosmosetootmise ja kosmoseturismi turgude arendamine;

"kergete" kandjate turul võimalusest edastada ERS-teave kategooriasse "võrgukaubad".

Viiendaks, organisatsioonilised muudatused raketi- ja kosmosetööstuses.

2015. aastaks moodustatakse kolm-neli suurt Venemaa raketi- ja kosmosekorporatsiooni, mis 2020. aastaks sisenevad iseseisev areng ning pakub lahenduseks täielikult raketi- ja kosmosetehnoloogia vabastamist majanduslikud väljakutsed, riigi kaitse- ja julgeolekuülesanded, Venemaa tõhus tegevus rahvusvahelistel turgudel.

Kuuendaks – maapealse kosmoseinfrastruktuuri moderniseerimine ning raketi- ja kosmosetööstuse tehnoloogiline tase:

tööstusettevõtete tehniline ja tehnoloogiline ümbervarustus, uute tehnoloogiate juurutamine, optimeerimine tehnoloogiline struktuur tööstus;

kosmodroomisüsteemi arendamine, maapealsete juhtimisseadmete varustamine uute seadmetega, sidesüsteemid, raketi- ja kosmosetööstuse katse- ja tootmisbaas.

Arengu, tootmise inertsiaalse versiooniga rakett ja kosmos tööstus aastaks 2020 - 55-60% 2007. aasta tasemele.

• 1. Tööstuse osaline tehniline ja tehnoloogiline ümbervarustus;
• 2. Rakendamine asutustevahelise ja osakondade suunatud programmid;

riigi vajadused kosmosevarade ja -teenuste järele kaitse-, sotsiaal-majanduslik- ja teadussfääris, föderaalse sihtprogrammi "GLONASS" elluviimine ja konkurentsivõimelise ruumi loomine transpordisüsteem suurendatud kandevõimega keskklassi kanderaketiga.

Uuendusliku arendusvõimalusega kasvab raketi- ja kosmosetööstuse toodete tootmine aastaks 2020 - 2,6 korda võrreldes 2007. aasta tasemega.

Tootmise kasvu selle variandi puhul tagavad:

• 1. Alates 2008. aastast intensiivne tehniline ja tehnoloogiline ümbervarustus;
• 2. Föderaalsete ja osakondade sihtprogrammide täieliku loetelu rakendamine, mis tagavad raketi- ja kosmosetööstuse arengu ning uue põlvkonna raketi- ja kosmosetehnoloogia loomise võimaluse alates 2012. aastast;
• 3. Tingimusteta rahulolu pakkumine

riigi vajadused kosmosesõidukite ja teenuste järele kaitse-, sotsiaal-majanduslik- ja teadussfääris, lisaks inertsiaalne stsenaarium perspektiivse mehitatud transpordisüsteemi projekti elluviimisega;

4. Organisatsioonilise ja struktuurilise lõpuleviimine

ettevõtete ümberkujundamine tööstuses ja ühtse tegevussuuna ja omandisuhetega seotud integreeritud selgroogstruktuuride loomine;

• 5. Tootmisvõimsuste rakendusastme tagamine aastaks 2020 75 protsenti;
• 6. Pikaajalise teadus- ja rakendusuuringute ning katsete programmi täielik rakendamine erinevates teadusvaldkondades koos arenenud riistvarareservi loomisega raketi- ja kosmosetööstuse jaoks;
• 7. Vostochnõi kosmodroomi ehitamine, et tagada Vene Föderatsioonile sõltumatu juurdepääs kosmosele kogu lahendatavate ülesannete ulatuses;
• 8. Tööstuse personaliprobleemide lahendamisega.

Raketi- ja kosmosetööstuse toodete tootmise täiendav kasv uuendusliku versiooni järgi võrreldes inertsiaalsega ulatub 2020. aastal 115–117 miljardi rublani.