Raket- och rymdkomplex. Utveckling av raket- och rymduppskjutningssystem Teknologisk utrustning för inhemska raket- och rymdkomplex

, kontroller, design av ballistiska missiler, övre steg, raket- och rymduppskjutningssystem, uppskjutningsfordon, munstycksblock, flygbanor, rymdtransportsystem

Baserat på en stor mängd faktamaterial spåras huvudstadierna i utvecklingen av raket-rymduppskjutningssystem i detalj och anvisningarna för deras förbättring presenteras. Detaljerad jämförande analys egenskaper hos inhemska och utländska ballistiska långdistansmissiler och bärraketer, inklusive återanvändbara rymdtransportsystem. Grunderna för design och designegenskaper hos raket- och rymdfarkoster anges.

För studenter vid tekniska universitet som studerar i raket- och rymdspecialiteter och områden, såväl som för alla som är intresserade av historien om utvecklingen av raket- och rymdteknologi och utsikterna för dess förbättring.

INNEHÅLLSFÖRTECKNING
Del 1. Grunderna i raket- och rymduppskjutningssystem
Kapitel 1. Ballistiska missiler som grund för skapandet av bärraketer
1.1. Förhistoria och inledande skeden av skapandet av den första MRBM
1.2. Grundläggande begrepp och termer
1.3. Förbättring av design och layout av enstegsmissiler för att öka räckvidden och övergången till flerstegs MRBM
Kapitel 2. Utformning av långdistansmissiler för ballistiska missiler
2.1. Enstegsmissiler
2.2. Flerstegsraketer
2.3. Funktioner hos stridsmissiler
Kapitel 3. Inverkan av banegenskaper på missilflygkontroll
3.1. Styrsystemets funktioner
3.2. Styrande organ
3.3. Utveckling av designen av raketmunstycksenheten för fast drivmedel
3.4. Användningen av ett infällbart munstycke på en raketmotor
Kapitel 4. Allmän uppgift för flygledning
4.1. Grundläggande kontrollmetoder
4.2. Kontrollmetod längs den "styva" banan
4.3. Synbart hastighetskontrollsystem
4.4. Synkront tanktömningssystem
4.5. Flexibel bana kontrollmetod
4.6. Kontrollmetod med korrigering på den passiva delen av banan
Kapitel 5. Utveckling av design av interkontinentala ballistiska missiler och uppskjutningsfarkoster
5.1. Huvudsakliga utvecklingsriktningar
5.2. Basering av bärraketer och ballistiska stridsmissiler
5.3. Funktioner för separation av stridsspetsen och separation av steg i raketer med fasta drivmedel
5.4. Starta fordonet "Proton"
5.5. Användning av kryogena drivmedel i bärraketer
5.6. Starta fordonet "Saturn-V"
5.7. Starta fordon N-1
5.8. Användningen av fasta drivmedel som ett "noll" (booster) steg i bärraketer
5.9. Användningen av hybridmotorer i raketenheter
5.10. Övre stadier, eller interorbitala transportfordon
5.11. Återanvändbara rymdtransportsystem
5.12. Ballistiska ubåtsmissiler
Kapitel 6. Toppmodern och utvecklingstrender för bärraketer
6.1. Utveckling av designen av bärraketer från Soyuz-familjen (R-7)
6.2. Lanseringsfordon från Rus-M-familjen och en lovande ny generation bemannade rymdfarkoster
6.3. Angara bärraket familj
6.4. Konvertering bärraketer
6.5. Allmänna trender i utvecklingen av uppskjutningssystem

Del 2. Grunderna för konstruktionen av långdistansmissiler och uppskjutningsfarkoster
Kapitel 7. Allmänt designproblem
7.1. Designstadier
7.2. Grundläggande taktiska och tekniska krav
7.3. Optimeringskriterier och generellt designproblem
Kapitel 8. Ballistisk och massanalys
8.1. Analys av krafterna som verkar på raketen under flygning på den aktiva delen av banan
8.2. Raketens rörelseekvationer på den aktiva delen av banan
8.3. Rörelseekvationer för en raket i ett polärt koordinatsystem
8.4. Förändringar i flygegenskaperna för en raket under flygning
8.5. Ungefärlig bestämning av flygräckvidden. Uppgifter för den passiva delen av banan
8.6. Raketens rörelseekvationer på den aktiva delen av banan som en funktion av huvuddesignparametrarna
8.7. En ungefärlig bestämning av hastigheten på en raket
8.8. Inverkan av de viktigaste designparametrarna på raketens flyghastighet
8.9. Inverkan av de viktigaste designparametrarna på missilflygningsområdet
8.10. Massanalys av en enstegs raket med flytande drivmedel
Kapitel 9. Funktioner för valet av huvuddesignparametrarna för en flerstegsraket
9.1. Grundläggande terminologi
9.2. Bestämma hastigheten på en flerstegsraket
9.3. Bestämning av de viktigaste designparametrarna för en flerstegsraket
Ansökan. Val av ballistiska designparametrar

Hem Encyclopedia Dictionaries Läs mer

Raket- och rymdkomplex (RSC)

En uppsättning raket- eller rymdraketer (ILV) med funktionellt sammankopplade tekniska medel och strukturer, utformade för att säkerställa transport, lagring, utplacering och underhåll i etablerad beredskap, Underhåll, förberedelse, uppskjutning och kontroll av ILV-flygningen vid uppskjutningsplatsen. Inkluderar ILV, anläggningar för det tekniska komplexet (TC), anläggningar för uppskjutningskomplexet (SC), anläggningar för mätkomplexet för kosmodromen (IKK).

En rymdraket, en sammansättning av en bärraket med en rymdstridsspets (CGC), som består av en rymdfarkost (SC) tillsammans med monteringsskyddande och övre steg. Rymdstridsspets, en uppsättning rymdfarkoster med prefabricerade skyddande och övre steg. Övre scenen i enskilda fall kan vara frånvarande.

Lanseringskomplex, en uppsättning av tekniskt och funktionellt sammankopplade mobila och stationära tekniska medel och strukturer som säkerställer alla typer av arbete med ILV och (eller) den beståndsdelar från det ögonblick som ILV anländer från den tekniska positionen tills de nödvändiga förlanseringsoperationerna med ILV:s delar har slutförts, och under testerna av ILV och den misslyckade lanseringen av ILV till dess att ILV återgår till den tekniska placera. Ligger vid startpositionen. Tillhandahåller: leverans av ILV från det tekniska komplexet till bärraketen (PU), dess installation på bärraketen, siktning, tankning med drivmedelskomponenter och komprimerade gaser, testning, utförande av alla operationer för att förbereda ILV för lansering och dess lansering. SC omfattar: en eller flera utskjutningsramper, anläggningar med tekniska system som tillhandahåller ILV-förberedelser och uppskjutning, en uppskjutningskommandopost.

PU kan implementeras i följande versioner: stationär jord; stationär underjordisk (min); mobil mark (mark och järnväg); mobil underjordisk (grav); mobil marin (på offshoreplattformar, ytfartyg och ubåtar); mobil luft (luftstart).

Ett tekniskt komplex, en uppsättning tekniska komplex av en bärraket, en rymdfarkost, en övre scen, en rymdstridsspets, en rymdraket och andra tekniska medel som är gemensamma för rymdraketer. Beroende på syftet med RKK TC kan en av typerna av tekniska komplex saknas.

Tekniskt läge, område med tillfartsvägar, verktyg, byggnader och strukturer.

Raket- och rymdkomplex "Soyuz"

Sojuz-raket- och rymdkomplexet är det äldsta på Baikonur-kosmodromen. De mest slående händelserna i världens kosmonautiks historia är förknippade med detta komplexs funktion. De viktigaste av dem är uppskjutningen den 4 oktober 1957 av världens första konstgjorda jordsatellit och flygningen den 12 april 1961 av planetens första kosmonaut, Yuri Alekseevich Gagarin.

Komplexet skapades på grundval av den interkontinentala ballistiska missilen R-7, den berömda kungliga "sjuan". Dess modifieringar är allmänt kända över hela världen under namnen Sputnik, Vostok, Voskhod, Molniya och Soyuz.

Antalet uppskjutningar av rymdfarkoster som genomförts med Soyuz-raketen och rymdkomplexet närmar sig redan tusen. Endast 27 misslyckades. Komplexets höga tillförlitlighet gör att det kan användas i stor utsträckning vid genomförandet av Rysslands federala rymdprogram och i internationella samarbetsprogram.

För uppskjutningar av Soyuz-bärarraketer byggdes två uppskjutningsplatser vid kosmodromen, en av dem skapades 1957, den andra - 1961. Uppskjutningsplatserna ockuperar ett stort territorium (mer än 100 hektar) och har en utskjutare som var och en den kan utföra upp till 24 uppskjutningar av bärraketer per år.

Förberedelse av bärraketer och rymdfarkoster för uppskjutning utförs i fem monterings- och testbyggnader. Speciell utrustning och utrustning ger nödvändig temperatur, fuktighet och efterbehandlingsförhållanden, en fullständig lista över tekniska operationer för förberedelse av bärraketer, boosterblock och rymdfarkoster för uppskjutning.

Soyuz bärraket använder miljövänliga drivmedel; fotogen och flytande syre. Under uppskjutningen väger raketen cirka 310 ton, och dess motorer utvecklar en total dragkraft på upp till 400 ton på jordens yta. De tekniska parametrarna för raketen tillåter att en nyttolast som väger upp till 7 ton skjuts in i referensbanan.

Raket- och rymdkomplex "Proton"

Protonraket- och rymdkomplexet är ett av de viktigaste vid Baikonur-kosmodromen. Tack vare de progressiva vetenskapliga och tekniska lösningarna som ingår i det, är detta komplex, vad gäller dess tillförlitlighet och många andra indikatorer, det bästa i världen bland lanseringssystem av liknande klass. Flygningar av automatiska interplanetära stationer med landningar av rymdfarkoster på månen, Venus och Mars, såväl som uppskjutningar av långtidsomloppsstationer Salyut och Mir, kommunikations- och TV-sändningssatelliter i geostationär omloppsbana utförs med hjälp av protonkomplexet.

Komplexet är baserat på en trestegs bärraket "Proton" med en längd på 44,3 meter och en maximal tvärsektion på 7,4 meter. På jordens yta utvecklar dess motorer en dragkraft på 900 ton. Raketen kan injicera en nyttolast som väger upp till 20 ton i en referensbana och, när man använder ett övre steg, en satellit som väger upp till 3,5 ton i en geostationär omloppsbana. Den första lanseringen av Proton ägde rum den 16 juli 1965. Nu överstiger antalet lanseringar 250, varav endast 11 misslyckades.

Förberedelse av uppskjutningsfordon, boosterblock och rymdfarkoster för uppskjutning utförs vid tekniska positioner, som finns i fyra monterings- och testbyggnader. Tekniska befattningar är utrustade med speciell teknisk och allmän teknisk utrustning, tillfartsvägar och verktyg. De är designade för att ta emot bärraketer och nyttolaster från tillverkningsanläggningar, lagra dem, montera och testa dem. Här tankas rymdfarkoster med drivmedel och komprimerade gaser, och nyttolaster dockas till uppskjutningsfordon.

Monterings- och testbyggnaden av Proton bärraket är en unik struktur som består av en monterings- och testhall med en yta på mer än 1 500 kvadratmeter och många Kontorsutrymme med kontrollrum, kontrollrum, laboratorier och andra tjänster.

Proton-uppskjutningsfordonen avfyras från två uppskjutningsplatser, som var och en har två uppskjutningsplatser, en kommandopost, lagringsutrymmen för bränsle och oxidationsmedel, kylcentraler, högspänningstransformatorstationer och andra infrastrukturanläggningar.

1996 var Proton den första inhemska bärraketen som gick in på världsmarknaden för uppskjutningstjänster för kommersiella rymdfarkoster, och International Launch Services är engagerad i marknadsföringen av den.

Under sin drift har raketen förbättrats upprepade gånger. Nu närmar sig nästa steg av moderniseringen sitt slut. Nya Proton-M kommer att ha ett förbättrat kontrollsystem. Föroreningen av miljön med bränslerester i områdena för nedgången av de förbrukade stadierna kommer att minska.

Raket- och rymdkomplex "Zenith"

Den nyaste bland raket- och rymdkomplexen i Baikonur-kosmodromen är Zenit. Dess skapelse började 1976 och genomfördes parallellt med utvecklingen av det återanvändbara rymdsystemet Energia-Buran. De modifierade första stegen av Zenit bärraketen användes som sidoblocken i Energia bärraket.

Zenit bärraketen har en tvåstegsdesign och kan injicera en nyttolast som väger upp till 13,7 ton i en referensbana med en höjd av 200 km och en lutning på 51 °. Båda stegen använder miljövänliga bränslekomponenter - flytande syre och fotogen.

Lanseringsplatsen, som täcker ett område på 113 hektar, har två bärraketer, ett kryogencenter och mer än 50 tekniska system. Alla operationer för transport, installation av raketen på uppskjutningsanordningen, dockning av tankning och annan kommunikation utförs automatiskt. Raketen kan avfyras inom en och en halv timme efter installationen på uppskjutningsanläggningen. Även om uppskjutningen avbryts utförs arbetet med att återställa raketen till dess ursprungliga tillstånd när fjärrkontroll från kommandoplatsen.

Den tekniska positionen för Zenit-raket- och rymdkomplexet inkluderar en monterings- och testbyggnad, lagringsanläggningar för bärraketer och rymdfarkoster, tekniska byggnader och andra strukturer.

I slutet av 1980-talet inskränktes landets rymdprogram allvarligt. Många nya satelliter riktade mot Zenit har aldrig skapats. Därför var belastningen på raket- och rymdkomplexet låg - totalt 32 uppskjutningar genomfördes. Samtidigt föddes skaparna av komplexet ny idé att genomföra uppskjutningar av bärraketen från den flytande plattformen. Således utökas dess kapacitet avsevärt genom att flytta startpunkten till ekvatorn. Projektet fick namnet Sea Launch. Företag från Ukraina deltar i det. Ryssland, USA och Norge. Den första framgångsrika lanseringen av Zenit-31 från Odyssey-plattformen ägde rum den 28 mars 1999.

Raket- och rymdkomplex "Cyclone"

Den allmänna riktningen för arbetet under skapandet av Cyclone-raket- och rymdkomplexet var att förbättra säkerheten för servicepersonalen under förberedelserna av bärraketen vid uppskjutningsplatsen. Utvecklarna av "Cyclone" lyckades fullt ut implementera konceptet "öde start". Under förberedelsen av bärraketen och rymdfarkosten på bärraketen, fjärrstyrs all utrustning i komplexet från kommandoposten.

Cyclone-raketen är baserad på den interkontinentala ballistiska missilen R-36 som utvecklats av Yuzhnoye designbyrå under ledning av chefsdesignern M.K. Yangel.

Cyclone-raketen lanserades 1967. Uppskjutningsmassan för denna tvåstegsraket (exklusive rymdfarkostens massa) är 178,6 ton. Cyklonraketen ger rymdfarkoster en massa på 3,2 respektive 2,7 ton i cirkulära banor med en höjd av 200 km och en lutning på 65 ° och 90 °. För närvarande används denna raket endast för uppskjutning av rymdfarkoster i Cosmos-serien.

Delar av markinfrastrukturen för cyklonraketen och rymdkomplexet är kompakt belägna på kosmodromens vänstra flank. Lanseringsplatsen är utrustad med två bärraketer, varav en nu är malpåse. Förberedelse av bärraket och nyttolaster utförs i en monterings- och testbyggnad.

Nackdelen med Cyclone-raket- och rymdkomplexet är den höga toxiciteten hos drivmedelskomponenterna, vilket skapar en fara för miljöföroreningar i händelse av en olycka. Denna nackdel kompenseras dock till stor del av komplexets höga tillförlitlighet. Hittills har mer än hundra uppskjutningar av bärraketen Cyclone redan utförts, bland vilka det inte finns en enda nödsituation.

Raket- och rymdkomplex "Energia-Buran"

Energia-Buran raket- och rymdkomplexet inkluderar Energia universella supertunga bärraket, Buran orbital rymdfarkost, såväl som markrymdsinfrastrukturen för bärraketen och orbitalfarkosten.

Energia-raketen är en tvåstegsraket tillverkad enligt "paket"-schemat med sidoplacering av den tillbakadragna nyttolasten. Dess första etapp består av fyra sidoblock 40 m höga och 4 m i diameter. Sidoblock är placerade runt det centrala blocket, dess höjd är 60 m, diameter är 8 m. Motorerna i det första steget drivs med syre-fotogenbränsle, det andra steget - på syre-vätebränsle. Uppskjutningsvikten för bärraketen är 2 400 ton. Energia kan skjuta upp en nyttolast som väger mer än 100 ton till utrymme nära jorden. Många företag i landet, ledda av Rocket and Space Corporation Energia uppkallad efter V.I. S.P. Drottning. Skapandet av raket- och rymdkomplexet har blivit en enastående prestation för inhemska designers av raket- och rymdteknik.

Orbital rymdfarkost "Buran" är en återanvändbar rymdfarkost som kan långtidsflyga, orbital manövrering, kontrollerad nedstigning och flygplan som landar på ett specialutrustat flygfält.

Med hjälp av "Buran" är det möjligt att leverera kosmonauter och nyttolaster som väger upp till 30 ton ut i rymden och återvända till jorden, samt utföra reparation och underhåll av rymdfarkoster direkt i omloppsbana. Orbitalskeppets längd är 36,4 m, höjden är 16,45 m, den maximala uppskjutningsvikten är 105 ton.

Det tekniska komplexet för det återanvändbara rymdsystemet (ISS) "Energia-Buran" ligger 5 km från uppskjutningsplatsen och innehåller strukturer av verkligt storslagna dimensioner. Dessa inkluderar montering och testbyggnad av bärraketen Energia, där bärraketen sätts ihop och genomgår hela testcykeln. Det är den största byggnaden i kosmodromen, har fem spännvidder, dess längd är 240 m, bredd är 190 m och höjd är 47 m. Under de mest intensiva dagarna arbetade upp till 2 000 personer här samtidigt. Monterings- och testbyggnaden av den orbitala rymdfarkosten "Buran" är något mindre, den har en längd på 224 m, en bredd på 122 m och en höjd av 34 m. I dess lokaler kan förberedelse av tre orbitalskepp utföras samtidigt .

ISS Energia-Buran Launch Complex är ett enormt markbaserat komplex som täcker en yta på över 1000 hektar. Den består av flera dussin strukturer som rymmer mer än 50 tekniska och 200 tekniska system.

Lanseringsanläggningen för ISS Energia-Buran är en armerad betongkonstruktion nedgrävd i fem våningar med kontroll- och testutrustning och annan utrustning. Från monterings- och tankningsbyggnaden till uppskjutningsanläggningen finns två järnvägsspår med ett avstånd på 18 m. Fyra diesellokomotiv använder dessa spår för att ta ut transportenheten med Energias bärraket och Buran orbitalfordon kopplat till den.

Lanseringskomplexet inkluderar ett universellt "stand-start"-komplex, som inte bara tillhandahåller förberedelser och lansering av bärraketen, utan även med dess hjälp kommer dynamiska och avfyrningstester att utföras, och tekniken för att tanka Energia bärraket är utarbetas.

Alla uppskjutningssystem styrs av modern suspekt teknik från ledningsposten. En hög grad av automatisering av styrprocesser ger möjlighet att upptäcka och eliminera mer än 500 nödsituationer som programmet tillhandahåller.

En unik struktur är landningskomplexet för den orbitala rymdfarkosten "Buran", som tidigare inkluderade Yubileiny-flygfältet (Baikonur) och två extra (Simferopol och Khorol). Den är utformad för att leverera fartyget från tillverkningsanläggningen, för att säkerställa dess landning vid återkomst till jorden, samt service efter flygning. Förutom sitt huvudsyfte kan landningskomplexet användas som ett flygfält och ta emot flygplan av vilken klass som helst. Landningskomplexets landningsbana är 4,5 km lång och 84 m bred.

Uppskjutningarna av bärraketen Energia, utförda den 15 maj 1987 med en modell av rymdfarkosten Polyus och den 15 november 1988, med Buran orbiter i en obemannad version, är ett stort steg i utvecklingen av nya medel av utforskning och utveckling av rysk vetenskap och teknologi, rymdutforskning.

Skapandet av ISS Energia-Buran kan bli ett nytt steg i den snabba utvecklingen av rysk raket- och rymdteknik. Men på grund av ekonomiska problem avbröts ytterligare arbete med raket- och rymdkomplexet Energia-Buran.

Det vetenskapliga och tekniska grundarbetet som ackumulerats i processen för att skapa Energia-Buran raket- och rymdkomplexet är en värdefull nationell skatt och används för närvarande flitigt på många områden. mänsklig aktivitet.
Bilder från RSC Energia-Buran

Den här artikeln ägnas åt beskrivningen av en modell för att säkerställa beredskapen för teknisk utrustning för raket- och rymdkomplex för målanvändning, med hänsyn till kostnaden för den valda strategin för att fylla på reservdelar. Problemet med att bestämma uppsättningen av optimala strategier för att fylla på delar av reservdelar och tillbehör i varje nomenklatur enligt kriteriet "beredskap - kostnad" är underbyggt, med hänsyn till parametrarna för tillförlitlighet, underhållbarhet och bevarande. För att lösa optimeringsproblemet analyseras de välkända modellerna för att motivera kraven på lagerförsörjningssystem, vilka är baserade på metoder för att beräkna deras optimala struktur, nomenklatur och antal reservdelar, samt frekvensen av påfyllning av en specifik utbud av reservdelar. Den föreslagna modellen låter dig bestämma kostnadsbeloppet för genomförandet av strategin för att fylla på delar av reservdelar i samma sortiment under den tilldelade livslängden för utrustningen baserat på användningen av kriteriet "beredskap - kostnad" och tar ta hänsyn till parametrarna för tillförlitlighet, underhållsbarhet och bevarande av denna utrustning. Artikeln ger ett exempel på användningen av modeller för att välja de optimala strategierna för att fylla på uppsättningen reservdelar för en påfyllningsenhet.

beredskapsmodell

operativa processers resursintensitet

försörjningssystem

tillgänglighetsfaktor

1. Boyarshinov S.N., Dyakov A.N., Reshetnikov D.V. Modellering av systemet för att upprätthålla drifttillståndet för komplexa tekniska system // Vooruzhenie i ekonomika. - M .: Regionalt offentlig organisation"Academy of Problems of Military Economy and Finance", 2016. - Nr 3 (36). - S. 35–43.

2. Volkov L.I. Hantering av driften av flygplanskomplex: lärobok. manual för tekniska högskolor. - 2:a uppl., Rev. och lägg till. - M .: Högre. shk., 1987 .-- 400 sid.

3. Dyakov A.N. Modell av processen för att upprätthålla beredskapen för teknisk utrustning med service efter fel. Mozhaisky. Problem 651. Under totalt. ed. Yu.V. Kuleshova. - SPb .: VKA uppkallad efter A.F. Mozhaisky, 2016 .-- 272 sid.

4. Kokarev A.S., Marchenko M.A., Pachin A.V. Utveckling av ett omfattande program för att förbättra underhållbarheten av komplexa tekniska komplex // Grundforskning... - 2016. - Nr 4–3. - S. 501-505.

5. Shura-Bura A.E., Topolsky M.V. Metoder för att organisera, beräkna och optimera uppsättningar av reservelement för komplexa tekniska system. - M .: Kunskap, 1981 .-- 540 sid.

Under senare år inom vetenskaplig forskning som ägnas åt skapandet och driften av komplexa tekniska system (STS) har metoden att öka effektiviteten i deras funktion genom att minska kostnaderna utvecklats avsevärt livscykel(livscykel) för dessa system. Kostnadshantering av CTC:s livscykel gör att du kan få överlägsenhet gentemot konkurrenter genom att optimera kostnaderna för att köpa och äga produkter.

Detta koncept är också relevant för raket- och rymdteknik. Så, i Ryska federationens federala rymdprogram för 2016-2025. uppgiften att öka konkurrenskraften för befintliga och blivande bärraketer postuleras som en av de prioriterade uppgifterna.

Ett betydande bidrag till kostnaderna för tjänster för att skjuta upp nyttolaster i omloppsbana görs av kostnaderna för att säkerställa beredskapen för teknisk utrustning (TOb) för raket- och rymdkomplex (RSC) för målanvändning. Dessa kostnader inkluderar kostnader för inköp av reservdelar (reservdelar, verktyg och tillbehör), leverans, lagring och underhåll av dem.

Frågan om att motivera kraven på försörjningssystem (POP) är föremål för många verk av sådana författare som A.E. Shura-Bura, V.P. Grabovetsky, G.N. Cherkesov, där metoder för att beräkna den optimala strukturen för POP, nomenklaturen och antalet reservdelsartiklar föreslås. I det här fallet anses frekvensen (strategin) för att fylla på ett specifikt utbud av reservdelar, vilket avsevärt påverkar kostnaden för leverans, lagring och underhåll av reservdelar, antingen specificeras eller förblir utanför forskningsområdet.

S1 - funktionstillstånd för TlOb;

S2 - feltillstånd, identifiering av orsaken till felet;

S3 - reparation, byte av ett reservdelselement;

S4 - väntar på leverans av reservdelsobjektet om det inte är på operationsplatsen;

S5 - kontroll av tekniskt skick efter reparation.

Ris. 1. Graf för beredskapsmodell

bord 1

Lagar för övergångar från det i:te till det j:te tillståndet i grafen

Syftet med studien

I detta avseende blir uppgiften att utveckla en modell för att säkerställa RSC TOT:s beredskap för målanvändning, med hänsyn till kostnaden för den valda strategin för att fylla på reservdelar, särskilt brådskande.

Material och forskningsmetoder

För att bestämma beredskapsfaktorn för TlOb RKK kommer vi att använda följande uttryck:

där K Гh är tillgänglighetsfaktorn för det h:te elementet, beroende på indikatorerna för tillförlitlighet, underhållbarhet och bevarande;

H är antalet element.

Låt oss beskriva beroendet av utrustningstillgänglighetsfaktorn på indikatorerna för tillförlitlighet, underhållsbarhet och bevarande av den h:te utrustningen med en grafmodell av de operativa processer som implementeras på denna utrustning.

Låt oss göra antagandet att utrustningen samtidigt kan vara i endast ett tillstånd i = 1, 2,..., n från mängden möjliga E. Flödet av tillståndsändring är det enklaste. Vid det initiala ögonblicket t = 0 är utrustningen i ett arbetsläge S1. Efter en slumpmässig tid τ1 växlar utrustningen omedelbart till ett nytt tillstånd j∈E med sannolikheten p ij ≥ 0, och för valfri i∈E. Utrustningen förblir i tillstånd j under en slumpmässig tid innan den går till nästa tillstånd. I detta fall kan lagarna för övergångar från det i:te till det j:te tillståndet i grafen representeras i följande form (tabell 1).

För att konstruera en analytisk relation används följande särskilda indikatorer för underhålls- och reparationssystemet (MRO):

ω1 är graden av fel hos elementet;

ω3 - parameter för flödet av återställning av fel (Erlang-parameter);

ω5 är parametern för flödet av fel som upptäcks under kontrollen av det tekniska tillståndet för det tekniska tillståndet efter installationen av reservdelarna och tillbehören (på grund av den matematiska förväntan om reservdelarnas hållbarhetstid);

TPost - varaktigheten av att vänta på leverans av en reservdelsartikel som är frånvarande vid operationsanläggningen;

T d - diagnostikens varaktighet, identifiera orsaken till felet, sökning efter det misslyckade elementet;

Т Ктс - varaktighet för teknisk tillståndsövervakning efter byte av ett reservdelselement;

n är antalet reservdelar och tillbehör i en nomenklatur i Tlob;

m är antalet föremål för en artikel i SPTA.

Tabell 2

Beroenden som beskriver grafmodellens egenskaper

För att få fram analytiska beroenden som kännetecknar modellen användes ett välkänt tillvägagångssätt, givet in. För att undvika upprepning av de kända bestämmelserna utelämnar vi härledningen och presenterar de slutliga uttrycken som karakteriserar tillstånden i grafmodellen (tabell 2).

Sedan sannolikheterna för tillstånden i den undersökta semi-Markov-processen:

, (2)

, (3)

, (4)

, (5)

. (6)

De erhållna beroendena bestämmer sannolikheterna för att hitta TlOb-elementet i tillstånden för den undersökta operativa processen. Så till exempel är indikatorn P1 en komplex indikator på tillförlitlighet - tillgänglighetsfaktorn och uttryck (2) modellerar förhållandet mellan parametrarna för tillförlitlighet, underhållbarhet, bevarande och den integrerade indikatorn, som används som KГh.

Genom att ersätta uttryck (2) av uttrycken för utrustningens funktionella och tekniska egenskaper från tabellen. 2 får vi ett uttryck som tillåter oss att bedöma inverkan av element i en nomenklatur på utrustningens tillgänglighetsfaktor:

(7)

där λh är felfrekvensen för det h:te elementet;

t2h - matematisk förväntan om varaktigheten av den tekniska tillståndsövervakningen;

t3h - matematisk förväntan om återhämtningstiden;

t4h är den matematiska förväntningen på väntetiden för leverans av den h:te delen av reservdelar, som saknas vid driftanläggningen;

t5h - matematisk förväntan om hållbarheten för det h:te elementet i reservdelar och tillbehör;

Т7h - Matematisk förväntan på varaktigheten av den tekniska tillståndsövervakningen.

Т10h - period för påfyllning av det h:te elementet av reservdelar.

Den föreslagna modellen skiljer sig från de kända genom att den tillåter beräkning av värdet av KG TlOb RCC, beroende på parametrarna för dess tillförlitlighet, underhållbarhet och bevarande.

För att bestämma kostnaden för att implementera strategin för att fylla på reservdelar för en artikel under den tilldelade livslängden för utrustningen, kan du använda följande uttryck:

var är kostnaden för att lagra en vara av reservdelar för en vara under den tilldelade livslängden Tlob;

Kostnader för leverans av reservdelar och tillbehör till samma artikel istället för de som förbrukas under Tlobens tilldelade livslängd;

Kostnaden för att underhålla en artikel med reservdelar och tillbehör för en artikel.

Antalet reservdelar och tillbehör för en artikel som krävs för att säkerställa den nödvändiga beredskapsnivån för TOT under påfyllningsperioden.

Forskningsresultat och deras diskussion

Låt oss överväga användningen av modeller för att välja de optimala strategierna för att fylla på uppsättningen reservdelar för påfyllningsenheten, och se till att enhetens tillgänglighetsfaktor inte är mindre än 0,99 under 10 års drift.

Låt felflödet vara det enklaste, felflödesparametern tas lika med felfrekvensen. På liknande sätt tar vi flödesparametrarna ω3 och ω5 som kvantiteter omvänt proportionella mot matematiska förväntningar varaktigheterna för motsvarande processer.

För att utföra beräkningar kommer vi att överväga tre alternativ för strategier för att fylla på en uppsättning reservdelar, vilket är begränsande fall:

Livstidsbokmärke;

Periodisk påfyllning (med en period på 1 år);

Kontinuerlig påfyllning.

Tabell 3 visar resultaten av beräkningar för en uppsättning reservdelar för 11G101-enheten, erhållna med de ovan beskrivna modellerna.

Tabell 3

Beräkningsresultat

Från analysen av tabellen. 3 följer att för objekt 1 och 4 är den optimala strategin periodisk påfyllning av reservdelar, och för objekt 2, 3 och 5 - kontinuerlig påfyllning.

Föreslagen ny modell säkerställa beredskapen för RKK TDS, som kan användas för att lösa problemet med att bestämma uppsättningen av optimala strategier för att fylla på delar av reservdelar för varje nomenklatur enligt kriteriet "beredskap - kostnad", med hänsyn till tillförlitlighetsparametrarna , underhållbarhet och bevarande.

Bibliografisk referens

Målet för den statliga politiken inom raket- och rymdsektorn tillhandahåller bildandet av en ekonomiskt stabil, konkurrenskraftig, diversifierad raket- och rymdindustri, vilket säkerställer garanterad tillgång och den nödvändiga närvaron av Ryssland i yttre rymden.

Kapitalinvesteringar för återuppbyggnad och teknisk återutrustning inkluderar:

riktat investeringsstöd för införandet av speciell teknisk utrustning som säkerställer implementeringen av den grundläggande tekniken för produktion av raket- och rymdfordon enligt FKPR-2015 och det federala målprogrammet "Utveckling av OPK-2015";

höja den allmänna tekniska nivån för företag som tillverkar raketfarkoster genom automatisering av tekniska processer som minskar arbetsintensiteten, förbättrar kvaliteten och tillförlitligheten hos raketfarkoster;

skapande av tekniska förutsättningar för ett omfattande införande av informationsteknologiska processer (IPI-teknik).

Huvuddelen av dessa investeringar bildas inom ramen för FKPR-2015 och det federala målprogrammet "Utveckling av OPK-2015".

De prioriterade inriktningarna för den statliga politiken på detta område är följande.

Den första är skapandet av rymdkomplex och system av en ny generation med tekniska egenskaper säkerställa deras höga konkurrenskraft på världsmarknaden:

utveckling moderna medel uppskjutning (modernisering av befintliga bärraketer och utveckling av nya bärraketer och övre etapper, skapande av en medelklass bärraket för att skjuta upp en ny generation bemannade rymdfarkoster), rymdsatelliter med förlängd aktiv livslängd;

förberedelser för genomförandet av genombrottsprojekt inom området rymdteknik och rymdforskning.

Det andra är slutförandet av skapandet och utvecklingen av GLONASS-systemet:

Utplacering av en satellitkonstellation baserad på nya generationens fordon med lång livslängd (minst 12 år) och förbättrade tekniska egenskaper;

skapande av ett markkontrollkomplex och skapande av utrustning för slutanvändare, dess marknadsföring till världsmarknaden, säkerställande av gränssnittet mellan GLONASS och GPS-utrustning.

För det tredje, utvecklingen av en satellitkonstellation, inklusive skapandet av en konstellation av kommunikationssatelliter, som säkerställer tillväxten av användningen av alla typer av kommunikation - fast, mobil, personlig (hela Ryska Federationen); skapande av en konstellation av meteorologiska satelliter som kan överföra information i realtid.

På lång sikt kommer intresset att upprätthålla en hög konkurrenskraft på informationsöverföringsmarknaden att kräva ett kvalitativt steg för att öka intervallet för "konkurrensexistens" för kommunikationssatelliter. Detta kan endast uppnås genom att skapa en teknik för produktion av "återanvändbara" kommunikationssatelliter, d.v.s. de som initialt kommer att designas och byggas med möjlighet till underhåll, tankning, reparation och modernisering direkt i omloppsbana. Resultatet av sådan teknisk utveckling kan vara framväxten av massiva orbitala plattformar fram till 2025, som kommer att vara värd för olika målutrustning och annan utrustning, inkl. energi, vilket möjliggör underhåll eller utbyte. I detta fall kommer satellitproduktionsmarknaden att genomgå betydande strukturella och kvantitativa förändringar.

Samtidigt, trots att för närvarande rysk produktion satelliter är praktiskt taget inte representerade vare sig på marknaden för färdiga produkter eller på marknaden för enskilda komponenter, Ryssland måste fortsätta sina ansträngningar för att komma in i detta marknadssegment. Dessutom kan målet med dessa ansträngningar inte bara vara att erövra vissa marknadsandel men den tekniska utvecklingens intressen samt nationell säkerhet.

Ur denna synvinkel är det mest intressanta det internationella projektet Blinis - teknologiöverföringsprogrammet för integrationen av nyttolastmodulen mellan Thales Alenia Space (Frankrike) och Federal State Unitary Enterprise NPO Applied Mechanics. M.F. Reshetneva.

För det fjärde, utöka Rysslands närvaro på den globala rymdmarknaden:

bibehålla en ledande position på de traditionella marknaderna för rymdtjänster (kommersiella uppskjutningar - upp till 30%);

utöka närvaron på marknaden för produktion av kommersiella rymdfarkoster, utöka marknadsföringen av enskilda komponenter av raket- och rymdteknik och relaterad teknologi till utländska marknader;

tillgång till högteknologiska sektorer på världsmarknaden (produktion av markutrustning för satellitkommunikation och navigering, fjärranalys av jorden);

skapande och modernisering av systemet för det ryska segmentet av den internationella rymdstationen (ISS).

Alla segment av marknaden för produktion av transportörer kännetecknas för närvarande av ett överskott av utbud framför efterfrågan och följaktligen en hög nivå av intern konkurrens - mitt i stagnation på satellitproduktionsmarknaden i början av 2000-talet. detta har redan lett till ett betydande prisfall på lanseringsmarknaden.

På medellång sikt, mitt i en liten ökning av antalet producerade satelliter, kommer nivån av marknadskonkurrens inom alla segment att öka ännu mer när "tunga" och "lätta" transportörer från länder som Japan, Kina och Indien kommer in på marknaden .

På lång sikt kommer volymen och strukturen på operatörsmarknaden att vara direkt beroende av situationen på de "ledande" marknaderna i förhållande till den: information och produktion av satelliter, särskilt:

på marknaden för "tunga" och "medelstora" bärare från övergången till "återanvändbara" kommunikationssatelliter, utveckling av marknader för rymdproduktion och rymdturism;

på marknaden för "lätta" transportörer från möjligheten att överföra ERS-information till kategorin "nätvaror".

För det femte, organisatoriska förändringar inom raket- och rymdindustrin.

Senast 2015 kommer tre eller fyra stora ryska raket- och rymdföretag att bildas, som senast 2020 kommer in i självständig utveckling och kommer fullt ut att tillhandahålla lanseringen av raket- och rymdteknik för att lösa ekonomiska utmaningar, uppgifter för försvar och säkerhet i landet, effektiv verksamhet i Ryssland på internationella marknader.

Sjätte - modernisering av markbaserad rymdinfrastruktur och teknisk nivå inom raket- och rymdindustrin:

teknisk och teknisk omutrustning av industriföretag, introduktion av ny teknik, optimering teknisk struktur industri;

utveckling av kosmodromsystemet, utrusta markkontrollanläggningar med ny utrustning, kommunikationssystem, experiment- och produktionsbas för raket- och rymdindustrin.

Med en tröghetsversion av utveckling, produktion raket och rymd industrin till 2020 - med 55-60 % till 2007 års nivå.

• 1. Partiell teknisk och teknisk omutrustning av industrin;
• 2. Implementering av myndighetsövergripande och avdelningsövergripande riktade program;

statliga behov av rymdtillgångar och tjänster för försvar, socioekonomiska och vetenskapliga sfärer, genomförandet av det federala målprogrammet "GLONASS" och skapandet av ett konkurrenskraftigt utrymme transportsystem med en medelklass bärraket med ökad bärförmåga.

Med ett innovativt utvecklingsalternativ kommer produktionen av produkter från raket- och rymdindustrin att växa fram till 2020 - 2,6 gånger jämfört med 2007 års nivå.

Produktionstillväxt under detta alternativ kommer att säkerställas av:

• 1. Intensiv teknisk och teknisk omutrustning sedan 2008;
• 2. Implementering av en komplett lista över federala och departementala målprogram som säkerställer utvecklingen av raket- och rymdindustrin och möjligheten att skapa en ny generation av raket- och rymdteknologi från 2012;
• 3. Att ge ovillkorlig tillfredsställelse

statliga behov av rymdfordon och tjänster för försvar, socioekonomiska och vetenskapliga sfärer, utöver tröghetsscenariot genom genomförandet av projektet med ett lovande bemannat transportsystem;

4. Slutförande av organisatoriska och strukturella

omvandlingar av företag i branschen och skapandet av integrerade strukturer i ryggraden kopplade till en enda riktning av verksamhet och egendomsförhållanden;

• 5. Säkerställa nivån på utnyttjandet av produktionskapaciteten till 2020 75 procent;
• 6. Fullständigt genomförande av ett långsiktigt program för vetenskaplig och tillämpad forskning och experiment inom olika vetenskapliga områden med skapandet av en avancerad hårdvarureserv för raket- och rymdindustrin;
• 7. Byggandet av kosmodromen Vostochny för att ge Ryska federationen oberoende tillgång till rymden inom hela spektrumet av uppgifter som ska lösas;
• 8. Genom att lösa branschens personalproblem.

En ytterligare ökning av produktionen av produkter från raket- och rymdindustrin enligt den innovativa versionen i förhållande till den tröga kommer att uppgå till 115-117 miljarder rubel 2020.