Korolevskie-chteniya-2015-Materialy


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
ФЕДЕРАЛЬНОЕ КОСМИЧЕСКОЕ АГЕН
СТВО
КОМИССИЯ РАН ПО РАЗРАБОТКЕ НАУЧНОГО НАСЛЕДИЯ ПИОНЕРОВ
ОСВОЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. Н.Э
БАУМАНА
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ РОССИЙСКОЙ
ОСМОНАВТИКИ
Труды
XXXIX
академических чтений
по космонавтике
посвященных памяти академика С.П. Королева и других выдающихся
от
чественных ученых
пионеров освоения космического пространства
(Москва, 27
30 января 2015 г.)
Москва
Комисс
ия РАН
2015
УДК
629.78(063)
ББК
39.6
А 43
Актуальные проблемы космонавтики:
Труды
XXXIX
академических
чтений
по космонавтике
посвященных памяти академика С.П. Кор
лева и других выдающихся отечественных ученых
пионеров освоения
космического простр
анства
. Москва, 27
30 января 2015 г.
М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015.
В настоящем сборнике помещены материалы исследований акт
альных проблем, входящих в состав таких тематических направлений совр
менной отечественной космонавтики, как: науч
ное наследие пионеров осв
ения космического простра
ства и конструкторские школы ракетно
космическ
й техники; фундаментальные проблемы космонавтики и состо
ние развития отдельных ее направлений; место космонавтики в решении
вопросов социально
экономическог
о и стратегического развития совреме
н-
ного общества; гуманитарные аспекты космонавтики;
исследования по ист
рии космической науки и техники. Перечисленные тематические направл
е-
ния
являются основой для формирования тематики секций по отдельным
проблемам совр
менной космонавтики.
Материалы представлены в форме тезисов докладов по указанной
тематике, являющейся предметом обсуждений в работе двадцати
двух се
ций по соо
ветствующим направлениям.
УДК 629.78 (063)
ББК 39.6
© Комиссия РАН,
2015
Содержание
Содержание
Актуальные проблемы российской космонавтики
(материалы пленарного засед
ния)
……………….........................................

Пионеры освоения космического пространства.
История ракетно
космической техники
екция 1)
……………………………………………………………………………
......

Летательные аппараты.
Проектирование и конструкция
(Секция 2)
…………………………………………………………………………….....................
......
Основоположники аэрокосмического двигателестроения и проблемы
теории и
конструкций двигателей ле
тельных аппаратов
(Секция 3)
……………………………………………………………………………
…………………………

Космическая энергетика и космические электроракетные двигател
ные
системы
актуальные проблемы создания и обеспечения качества,
сокие технологии
(Секция 4)
……………………………………………………
………………………
…………………………


Прикладная небесная механика и управление движен
ем
(Секция 5)
……………………………………………………………………………
…………………………

Развитие космонавтики и фундаментальные пр
блемы
зодинамики, горения и теплообмена
(Секция 7)
………………………………………………………………
……………
…………………………

Экономика космической деятельности
(Секция 8)
……………………………………………………………………………
…………………………

Космонавтика и устойчивое развитие общества
(концепции, проблемы, решения)
(Секция 9)
……………………………………………………………………………
…………………………

Космонав
тика и культура
(Секция
……………………………………………………………………………
………………………

Наукоемкие технологии
в ракетно
космической технике
(Секция 11)
……………………………………………………………………………
………………………
Содержание
Объекты наземной инфраструктуры ракетных компле
сов
(Секция 12)
………………………………
……………………………………………
………………………

Баллистика, аэродинамика летательных аппаратов и управление
космическими полетами
(Секция 13)
……………………………………………………………………………
………………………

Аэрокосмическое образование и проблемы молодежи
(Секция 14)……………………………………………………………
………………
………………………

Комбинированные силовые установки для гиперзвуковых
и
воздушно
космических лет
тельных аппаратов
(Секция 15)……………………………………………………………………………
………………………

Системы управления космических аппаратов
и комплексов
(Секция 17)………………………………
……………………………………………
………………………

Автоматические космические аппараты для планетных и
астрофиз
ческих исследований
Проектирование, ко
струкция, испытания и расчет
(Секция 18)……………………………………………………………………………
………………………


Производство конструкций ракетн
космической техн
(Секция 19)……………………………………………………………………………
………………………

Космическая биология и медицина
(Секция 20)…………………………………………………………………………
…………………………

Космическая навигация и робототехника
(Секция 21)……………………………………………………………………………………………
………
Ракетные комплексы и ракетно
космические системы.
Проектиров
ние,
экспериментальная отработка,
лётные испытания, эксплуатация
(Секция 22)……………………………………………………………………………
………………………


Объявления………………………………………………………………………………………………
…..
Материал
ы пленарного заседания
Актуаль
ные проблемы российской косм
навтики
О СОВРЕМЕННОМ СОСТОЯНИИ И ПЕРСПЕКТИВАХ
РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ КОСМИЧЕСКОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ОBНB Остапенко
Руководитель Федерального космического агентства РФ
К 100
ЛЕТИЮ БОРИСА ВИКТОРОВИЧА РАУШЕНБАХА
РОССИЙСК
ОГО СОВЕТСКОГО ФИЗИКА
МЕХАНИКА, ОДНОГО ИЗ
ОСНОВОПОЛОЖНИКОВ СОВЕТСКОЙ КОСМОНАВТИКИ,
АКАДЕМИКА АН СССР, АКАДЕМИКА РАН, ЛАУРЕАТА
ЛЕНИНСКОЙ ПРЕМИИ
Легостаев
ЕBАB Микрин
ОАО «РКК «Энергия»
К ПЯТИДЕСЯТИЛЕТИЮ ПЕРВЫХ ПУСКОВ РАКЕТ УР
100 И УР
500
РАЗРАБОТКИ НПО МАШИН
ОСТРОЕНИЯ
ГBАB Ефремов
ОАО «ВПК «НПО машиностроения»
СBНB Хрущев
АBВB Хромушкин
ОАО «ВПК «НПО машиностроения»
ВBИB Иванов
ГКНПЦ им МBВB Хруничева
ПРЕЗЕНТАЦИЯ ИЗДАНИЯ «СBПB КОРОЛЕВB ЭНЦИКЛ
ПЕДИЯ
ЖИЗНИ И ТВОРЧЕСТВА»
НBСB Королева
Материалы секции 1
Секция 1
Пионеры о
своения космического пространства
История ракетно
космической техники
М.К. ТИХОНРАВОВ. ТВОРЧЕСКИЙ ПУТЬ В ОБЛАСТИ РАКЕТНОЙ ТЕХНИКИ.
По мотивам книги «Михаил Клавдиевич Тихонравов
М.: Наука, 2014.
Ж.К. Баздырева, Б.Н. Кантемиров
Мемориальн
ый музей косм
онавтики, ИИЕТ РАН
М.К. Тихонравов, занимаясь конструированием планеров и работая на
предприятиях авиапрома, понимал ограниченность возможностей самолётов
винтомоторной группы. Это привело его к изучению возможностей испол
зования ракетного полёта. Работа
в ГИРДе увенчалась успешным запуском
первой в стране ракеты на комбинированном топливе, а также позволила
заняться экспериментальным исследованием жидкостных ракет с дальне
й-
шим теоретическим обобщением результатов.
После посещения К.Э. Циолковского в Калуг
е М.К. Тихонравов стал
страстным пропагандистом его идей по полётам в межпланетное простра
н-
ство и начал систематические исследования различных вопросов межпл
нетных полётов.
После знакомства с немецкой жидкостной ракетой Ф
2 он вместе со
своими соратника
ми проектирует ракету для пилотируемого полёта на выс
ту до 200 м (проект ВР
190). Убедившись в невозможности практической ре
лизации этого проекта, Михаил Клавдиевич переходит к разработке проекта
ракеты пакетной схемы, основанной на идее «эскадры ракет»
К.Э. Циолко
ского. Расчёты «пакета» показали возможность достижения любых дальн
стей и скоростей полёта.
Начинается работа по внедрению в научное общественное сознание
идеи ракетного пакета. Прежде всего
беседы и знакомство с материалами
исследований С.П
. Королёва, М.В. Келдыша, В.П. Глушко и их сотрудников,
выступления с научными докладами. К работе над этой конструкцией пр
и-
ступают и в группе Келдыша, и в ОКБ
1 С.П. Королёва. В конечном счёте и
следователи останавливаются на схеме «простейшего» пакета не
однородной
структуры, в котором ракеты соединены механически, перелив топлива в
полёте не подразумевается. Это уже не ракетный пакет Тихонравова, ибо в
нём предусматривались элементы, рационально выбранные и серийно в
пускаемые промышленностью. Тем не мене
е, роль Тихонравова и его группы
Материалы секции 1
нельзя недооценить, ибо эта работа и их идеи з
пустили процесс научного
поиска и привели к успеху.
В это время в группе Михаила Клавдиевича полным ходом шли научные
исследования по возможности выведения на орбиту ИСЗ. В 195
4 г. совместно
с коллегами Тихонравов подготовил докладную записку «Об искусственном
спутнике Земли», а через год вторую
«О проблеме искусственного спутника
Земли».
Эта инициатива привела к успеху: 8 августа 1955 г., а затем 30 января
1956 г. принимаются
правительственные решения о работах по созданию и
запуску ИСЗ.
А.П. ВАНИЧЕВ
НАУЧНАЯ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ И ОРГАНИЗАТОРСКИЙ
ТАЛАНТ В РАКЕТНО
КОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ.
С.В.
Мосолов,
А.А.
Казаченко
ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша»
kerc

Биография Александра Павловича Ваничева представляет собой срез
поколения советских людей, строивших и восстанавливавших научно
технический и оборонный потенциал нашей страны, сначала работая в тылу в
годы войны, затем восстанавливая х
озяйство после войны и в последующие
десятилетия мирной жизни СССР, вносивших свой вклад в достижение эк
номического и военного паритета с Западом.
В лаборатории (а затем отделении) жидкостных ракетных двигателей,
которую А.П. Ваничев возглавлял с 1948 по
1987 гг., сформировалась группа
талантливых специалистов
исследователей, в короткие сроки созданы осн
вы теории процессов в двигателях, разработаны методики их расчёта. Р
зультаты теоретических и экспериментальных исследований по смесеобр
зованию и горению
, по теории теплообмена и охлаждению камеры сгорания
и сопла, по устойчивости рабочего процесса и изысканию новых схем ЖРД,
полученные под руководством А.П. Ваничева и с его личным участием в 60
х гг. прошлого века, получили широкую известность и находя
т практич
е-
ское применение во всех двигательных КБ.
Благодаря наработанному в эти плодотворные годы теоретическому и
методическому материалу отделение жидкостных ракетных двигателей ГНЦ
ФГУП «Центр Келдыша» по сей день является ведущим подразделением и
напр
авляющим центром в ракетно
космической отрасли по созданию, отр
ботке и эксплуатации двигателей.
Материалы секции 1
ПИОНЕР РАЕТНОЙ ТЕХНИКИ
ГЛАВНЫЙ КОНСТРУКТОР Л.С. ДУШКИН
С.В. Старостин
ветеран ГНЦ
ФГУП
«Центр Келдыша»
31 октября 1933 года был организован Реактивный нау
чно
исследовательский институт (РНИИ), а 25 ноя
ря 1933 года была запущена
первая отечественная ракета с жидкостным ракетным двигателем
ГИРД
Х,
созда
ная в Московской группе изучения реактивного движения (ГИРД) под
руководством Сергея Павловича Кор
лёва.
Исходный вариант ракеты был
выполнен
Ф.А.
Цандером
. ЖРД с вытеснительной системой подачи создал
Л.С.
Душкин, член ГИРДА, один из пионеров ракетной техники нашей страны,
возглавивший в отделе №2 РНИИ бригаду по созданию двигателей на кисл
роде и спирте (ил
и керосине).
В дальнейшем свои ЖРД Л.С. Душкин создавал в РНИИ:
кислородно
спиртовой ЖРД 12к для стратосферной ракеты «Авиа
нито»,
азотно
кислотный РДА
150, на котором лётчиком В.П.
Фёдоровым
28 февраля 1940 г. был успешно совершён полёт первого в ССС
Р ракетопл
на,
комбинированный КРД
604 (твёрдотопливный + ЖРД) для реакти
ного снаряда РДД
205 с проектной дальностью стрельбы 50 км. В 1941 г. д
стигнута дальность 20 км («К
тюша
8,5),
ЖРД Д
Т для подводной торпеды РТ
1100 для истребителя
ерехватчика БИ
1, на котором лётчик
Г.Я.
Бахчиванджи 15 мая 1942 г. совершил первый успешный полёт в СССР
сам
лёта с ЖРД,
РД
2М и РД
3В с турбонасосной системой подачи топлива, исп
танные в 1947
48гг на истребителе
перехватчике И
270, конструкции
А.И.
Микояна,
На состоявшейся в марте 1946 г. в НИИ
1 (РНИИ) научно
технической
конференции Л.С.
Душкин выст
пил с докладом: «Конструкторские работы
по авиационным ЖРД с насосной системой подачи». Для участников конф
е-
ренции на испытательных стендах демонстриро
валась работа ЖРД констру
ции Л.С.
Душкина. Был показан кинофильм об испытаниях сам
лёта БИ
10 марта 1952 г. было создано ОКБ
1 МАП. Главным конструктором
утверждён Л.С.
Душкин, его заместителями А.И.
Полярный и В.Ф.
Берглезов.
Однако ещё лет 7 ОКБ
1 на
ходилось на территории НИИ
1 и имело общий с
ститутом отдел кадров.
Я пришёл работать в ОКБ
1 1 апреля 1955 г. после окончания двигател
ного факультета Московского авиационного института (МАИ). Это случилось
потому, что руководителем моего дипломного про
екта был Леонид Степан
Материалы секции 1
вич Душкин
профессор МАИ, читавший нам секретный курс лекций «Ко
н-
струкция и проектирование ЖРД».
В то время в ОКБ
1 создавался ЖРД С
155 для самолёта А.И.
Микояна Е
50. Двигатель многократного запуска и большого (полчаса) ресурса.
Комп
ненты топлива
самовоспламеняющиеся, подача насосная. Кроме ЖРД на
самолёте имелся ещё и турбореактивный двигатель.
В ОКБ
1 я был направлен инженером в сектор проектирования камер
сгорания. Трудностей при создании камеры сгорания было много. Не мал
ыл и мой вклад в её создание. Но все трудности были преодолены и двиг
тель был поставлен в самолёт. Были успехи, были и неудачи, но опытный
самолёт летал и, наверное, ОКБ А.И.
Микояна получило много полезного для
развивающейся в то время свер
звуковой авиа
ции.
Л.С.
Душкин родился 15 августа 1910 г., кандидат технических наук,
профессор, лауреат Госпремии СССР. Награждён орденами Ленина, Трудов
го Красного Знамени, Красной Звезды и медалями. Незаурядный главный
конструктор ЖРД, бортовых источников питания и
комбинированных раке
но
прямоточных двигателей. Сконча
ся 4 апреля 1990 г.
В последний путь Леонида Степановича мы провожали вместе с его
бывшим заместителем В.Ф.
Берглезовым, сожалели о том, что жизненный и
творческий путь одного из пионеров советского ра
кетостро
ния неизвестен
широкому кругу специалистов этой отрасли техники.
ПРОШЛОЕ И НАСТОЯЩЕЕ РАКЕТНОЙ И КОСМИЧЕСКОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
НАШЕЙ СТРАНЫ
В.П. Кузнецов
Межрегиональная обществе
нная организация «Ветераны КИК»
В самом конце Второй мировой войны тру
менская военщина сбросила
две атомны
бомбы, уничтожив в итоге несколько сотен тысяч японцев. Это
была месть за уничтоженный в 1941 году японцами Тихоокеанский флот
США. Но не только месть. Это также являлось предупреждением и угрозой
Советскому Союзу за с
амостоятельность в проведении независимой полит
и-
ки. Необходимо было предпринимать защитные меры, тем более что с ка
дым годом стремительно наращивался ядерный потенциал США.
13 мая
1946
г.
советское
правительство приняло постановление о с
здании новых К
Б, НИИ и полигона для форсирования разработки ракетного
оружия.
В докладе приводятся выступления президентов США о необходимости
расчленения СССР, а затем России, а также заявления таких известных в м
и-
ре
людей как
С.А. Караганов, А.И. Солженицин, других
политических и общ
е-
ственных деятелей, подтверждающих агрессивные действия США.
Материалы секции 1
Наша страна, ее научные и военные кадры, весь народ обеспечили ра
работку, испытания и создание ракет дальнего действия, МБР, КА и КК, ато
м-
ного и термоядерного оружия, ликвид
ировав там самым монополию США и
обеспечив на многие десятилетия мир на Земле. В 1982 году наша страна
ликвидировала отставание: число боеголовок достигло 8900 против 10500 в
СЩА. Помимо КБ и заводов большую роль в обеспечении стратегического
партнерств
а сыграли научные институты МО, в том числе особенно 4 ЦНИИ.
Однако на всех этапах становления и развития ракетной и космической
науки и техники проходило не все безупречно, начиная с первых МБР и ИСЗ
и кончая слабо эффективными изделиями, бесконе
чными реформами и
разрушениями научного потенциа
ла НИИ и академий Минобороны.
В том
числе в докладе отмечается, что имело место пагубное влияние авторита
ных решений в 70
60 годах прошлого столетия, непродуманных военных
реформ в 2009
2012 годах и, с
амое тяжелое, существенное сокращение
научного потенциала путем значительного сокращения и перемещения
научных институтов и академий Министерства обороны. Военные чиновн
и-
ки от науки продолжают и в настоящее время уничтожать военную и военно
техническую
науку, вынашивая новые планы сокращения и переди
локации
военных академий и научных институтов, влекущих за собой дальнейшее
падение их научных потенциалов. Такие решения приводят к ущер
ности в
деле обеспечения безопасности и независимости России,
особенно на
период последующих десятилетий.
Подробно и, по мнению автора данного доклада, доказательно этот
материал представлен в
его
книге «Истина
дочь времени, а не авторит
та».
Высказывается пожелание,
чтобы Совет безопасности и Министерст
во
обороны России четко реализовали положения
, высказанные
президент
Российской Федерации В.В. Путин
: «Наука и образование для нас ва
нее даже, чем энергоносители, чем нефть и газ, потому что это именно то,
что отличает нас от тех стран, котор
ые мы совсем еще недавно называли
развивающимися».
РАКЕТА
НОСИТЕЛЬ «СОЮЗ
У» ДЛЯ ПРОГРАММЫ «СОЮЗ
АПОЛЛОН»:
МАЛОИЗВЕСТНЫЕ СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ
ЛЕТНО
КОНСТРУКТОРСКИХ
ИСПЫТАНИЙ
С.В. Семенов
ОАО «РКЦ «Прогресс», г. Самара

15 июля 1975 года с космодрома Байконур стартовала ракета
носитель
«Союз
У» с пилотируемым космическим кораблем «Союз
19» по программе
совместного советско
американского полета космических кораблей «Союз
Материалы секции 1
Аполлон» (ЭПАС). Это был самый из
вестный пилотируемый пуск универсал
ной ракеты
носителя, разработанной Куйбышевским филиалом ЦКБЭМ под
руководством Д.И. Козлова и изготовленной на заводе «Прогресс» (директор
А.Я. Леньков).
Летно
конструкторские испытания нового носителя для программы
АС проходили в 1973
75 гг. и стали поистине уникальным явлением в и
тории создания ракетно
космических комплексов. Фактически проходили
ЛКИ сразу трех новейших комплексов одновременно: носителя 11А511У с
новым космическим кораблем 7К
ТМ; с новым аппаратом
«Бион» для пр
ведения медико
биологических экспериментов и с новейшим спутником
наблюдения Земли «Янтарь
2К» (кроме корабля 7К
ТМ, все изделия были
созданы в тандеме КФ ЦКБЭМ
завод «Прогресс»). До сих пор малоизвес
ными оставались факты, касающиеся так н
азываемого «набора статистики»,
который первоначально предлагалось обеспечивать пусками спутников «З
нит
4МК» с постепенным переходом к запускам «Янтарей», «Бионов» и 7К
ТМ. Но в этом случае не было полной уверенности в том, что отработка н
вых изделий не
затянется. Между тем для нашей страны существовала ос
рая необходимость иметь на орбите более совершенные спутники наблюд
е-
ния Земли, медико
биологические лаборатории и космические корабли н
вого поколения. Кроме того, могли быть не выдержаны сроки подготов
ки
межд
народного полета «Союз
Аполлон».
В этой ситуации решающую роль сыграли полная уверенность разр
ботчиков и изготовителей в надежности своих изделий и высокая технич
е-
ская интуиция генерального конструктора Д.И. Козлова. Ключевым стал С
вет Главных Ко
нструкторов по ракетам
носителям типа Р
7А, который сост
ялся в июл
1973 года в Куйбышеве. Именно настойчивость Козлова привела
в итоге к принятию совместного решения ЦКБЭМ, КФ ЦКБЭМ и ЦНИИМАШ о
поэтапности проведения ЛКИ, причем уже на первом этапе, начи
ная с трет
его пуска планировалось вывести на орбиты все новые изделия в последов
тельности: «Бион», «Янтарь
2К», 7К
ТМ. Всего до полета А. Леонова и В. К
басова на КК «Союз
19» предполагалось осуществить 15 пусков РН «С
У».
На первом пуске с КА «Зенит
4МК» ракета
носитель отработала
настолько хорошо, что по предложению Д.И. Козлова полезной нагрузкой
для второго запуска стал спутник «Бион». И вновь успех! В результате четве
тый пуск «Союз
У» 3 апреля 1974 г. был осуществлен уже с беспилотным
косм
ческим
кораблем 7К
ТМ. А в декабре 1974 г. новый носитель вывел на
орбиту КА «Янтарь
2К». И только после проведения успешных запу
ков всех
новых изделий в первой половине 1975 г. вернулись к варианту «набора ст
тистики» пусками «Зенитов». В общей сложности в рам
ках ЛКИ было ос
ществлено 12 пусков вместо 15 (из них только один авари
ный).
Материалы секции 1
Таким образом, в результате летно
космических испытаний ракеты
носителя «Союз
У» была не только решена задача успешного запуска пил
тируемого корабля по программе «Союз
Аполлон»,
но и положено начало
эксплуатации космических аппаратов серии «Бион» и «Янтарь
2К», созда
н-
ных КФ ЦКБЭМ и заводом «Прогресс».
С тех пор осуществлено 783 пуска ракеты
носителя «Союз
У» (из них 21
аварийный). Коэффициент надежности изделия составляет 0,985.
Носитель
до сих пор успешно используется для вывода на орбиту транспортных груз
вых кораблей «Прогресс» и запуска космических аппаратов различного
назначения.
ЛАУРЕАТЫ СТАЛИНСКОЙ ПРЕМИИ ЗА РАБОТУ В ОБЛАСТИ РАКЕТОСТРОЕНИЯ
И КОСМОНАВТИКИ
В.
И.
Ивкин
Военная
академия РВСН им. Петра Великого
ivkin
[email protected]
Краткое описание работ, удостоенных Сталинской премии
й степени за 1949 год
Дзердзеевский Б.Л., Бушуев К.Д. и др.)
й степени за 1949 год (
Богуславский Е.Я., Кер
имов К.А. и др.)
й степени за 1949 год
Пригоровский Н.И.; Рудашевский Г.Е. и др.).
й степени за 1950 год (
Мосолов П.В., Нестеренко А.И. и др.)
й степени за 1951 год (
Покровский А.В., Яздовский В.И. и др.).
Не присужденные премии
Не прошедшие при И
.В.
Сталине
Постановление Президиума Комитета по Сталинским премиям в обл
сти науки и изобретательства при Совете Министров СССР от 27.02.1951 года.
й степени за 1950 год
три премии: Королев С.П. и др.; Глушко В.П. и
, Пилюгин Н.А. и др.
й степени з
а 1950 год
две премии Бармин В.П. и др., Котельников
В.А. и др.
Не состоявшиеся лауреаты после смерти И.В.
Сталина
Постановление Президиума Комитета по Сталинским премиям в обл
сти науки и изобретательства при Совете Министров СССР от 14.04.1954 года.
степени за 1953 год
по разделу наука
Рахматуллин Х.А. и др.
й степени за 1953 год
по разделу создание военной техники три пр
е-
мии: Королев С.П. и др., Глушко В.П. и др., Пилюгин Н.А. и др.
й степени за 1953 год
по разделу создание военной техники шес
ть
премий: Бармин В.П. и др
Афанасьев С.А. и др., Кузнецов В.И. и др., Реш
е-
тов
К.А. и др., Соколов А.И. и др., Котельников В.А. и др.
й степени за 1953 год
по разделу создание военной техники две
Материалы секции 1
премии: Буров Л.Н. и др., Степанов Л.Г. и др.
Почему же
С.П. Королев не стал Сталинским лауреатом ни в 1951
г., ни в
г.?
Почему первое награждение орденами ракетчиков произошло только в
1956 году?
Почему Ленинскую премию ракетчики получили позже ядерщиков?
ПИОНЕРЫ ОСВОЕНИЯ КОСМОСА НА ЗЕМЛЕ
А.М. Песляк
Со
юз журналистов России
[email protected]
В послевоенные годы в СССР начал
сь активная разработка и создание
реактивной и ракетной техники. К середине 1950
х годов в испытаниях,
наряду с летчиками ВВС, принимали
участие и члены образованного в ра
м-
ках НИИ авиационной медицины отряда испытателей. Выявлением угроз
здоровью пилотов сверхзвуковой техники, а затем и космонавтов и их пар
и-
ров
нием занимался секретный отдел под руководством В.И.
Яздовского. С
конца 1940
годов проводились высотные эксперименты на животных, а
затем, по заданию С.П.
Королёва и в рамках подготовки полета человека в
космос, в наземных условиях шли исследования с участием членов отряда
испытат
лей.
В сообщении приводятся данные по отряду, форма
м и направлениям
научных уникальных экспериментов в период 1950
х гг., обозначены фа
торы, влиявшие на работу испытателей, ее значимость для фундаментальных
основ новой науки
космической
биологии и медицины. Драматична и
судьба не имевшей аналогий в м
ировой практике военной научно
исследовательской единицы
отряда испытателей НИИАКМ МО СССР.
ПРОЕКТ ПОСТАНОВЛЕНИЯ ПО ВОССОЗДАНИЮ РДД ФАУ
2.
КАДРОВЫЙ АСПЕКТ. 1946
Л.П. Вершинина
ЦНИИМАШ
vega
mail
ru
Реализаци
я любого крупного проекта требует крайне ответственных
решений по привлечению к работам необходимых специалистов. Механизм
принятия таких решений иногда достаточно сложен и растянут во времени и
чаще всего не виден последующим поколениям. Это в полной мере
относи
т-
ся к рассмотрению истории формирования технического руководства созд
нием первой советской баллистической ракеты в 1946 г.
Материалы секции 1
При выборе кандидатур разработчиков ракеты в целом, а также ра
личных агрегатов и узлов РДД в разное время предлагались разны
е специ
листы. Не всегда в то время выбор падал на широко известных ныне главных
конструкторов С.П. Королёва, В.П. Глушко, В.П. Бармина, М.С. Рязанского,
В.И. Кузнецова, Н.А. Пилюгина и др.
Сохранившиеся документы, во
первых, значительно расширяют круг
лиц
, игравших на первом этапе достаточно важную роль в изучении трофе
й-
ной техники. Во
вторых, они позволяют проследить за принятием членами
Спецкомитета важнейших кадровых решений в области ракетной техники.
ЭВОЛЮЦИЯ СИСТЕМЫ ПРИОРИТЕТОВ КОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬН
ОСТИ СССР
В 60
х годах
ВЕКА
Е.К. Бабичев
Ветеран космодрома Плесецк
[email protected]

Действие объективных факторов привело в начале 60
х годов к выр
ботке
приоритетных направлений
космической деяте
льности (КД) СССР,
оформленных документами государственных и правительственных о
ганов.
Автором обоснована периодизация развития взглядов военно
политического руков
дства СССР на приоритеты космической деятельности.
В рассматриваемом периоде с 1957 по 1976
гг. выделены три этапа форм
и-
рования и эволюции приоритетных направлений КД СССР, связанны
с изм
е-
нением состава и значимости различных факторов:
1 этап
до 1961 г.,
2 этап
с 1962 по 1969 г.,
3 этап
с 1970 г.
По каждому из четырёх приоритетных направл
ений КД СССР, опред
е-
лившихся к началу 60
х годов
века, в конце десятилетия произошли при
н-
ципиальные изменения взглядов военно
политического руководства страны.
Взаимный отказ СССР и США от развертывания в космосе ударных в
оружений и противоракетных (п
ротивоспутниковых) систем космического
базирования, закрепленный более 40 лет назад международными догов
рами, не только снизил опасность мировой войны и снял непосильное бремя
с экономики, но и привел к пересмотру национальных космических пр
грамм, в част
ности, к ограничению военно
космической деятельности созд
нием обеспечивающих космических систем военного и двойного назначения.
По мере отработки автоматических КА и потери значимости лунной темы в
СССР произошла переориентация гражданских и военных пилот
ируемых
программ.
Материалы секции 1
Определение приоритетных направлений развития КД СССР сочеталось
с выдвижением
приоритетных требований
собственно к техническому уро
ню космических ко
плексов и систем:
повышение качества РКТ;
унификация РКТ.
На рубеже 70
х годов
в СССР
принципиально новую организационно
правовую основу
получили мероприятия по повышению качества и надежн
сти РКК.
Приоритетное требов
ние унификации компонентов ракетно
космических компле
сов реализовывалось по направлениям:
унификация платформ КА,
унификаци
я базовых комплектов оборудования СК и ТК,
создание универсальных РН.
Наряду с приоритетами выделены характерные черты
СССР,
сво
й-
ственные ей на протяжении длительного исторического периода,
и устано
лен факт их эволюции: к концу 60
х годов
формы
взаимов
лияния с КД США
наполнились новым содержанием, но
ориентация космической деятельн
о-
сти в СССР на достижение политического эффекта
заметно снизилась, пол
и-
тика и идеология постепенно уступают место практическим потребностям
наро
ного хозяйства и обороны
Исто
рический опыт формирования и эволюции приоритетов КД СССР в
период холодной войны необходимо учитывать при выработке современной
космической политики Российской Федерации.
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВОЕННО
ПОЛИТИЧЕСКОГО РУКОВОДСТВА СССР ПО
СОЗДАНИЮ И РАЗВИТИЮ СИСТЕМЫ
СВЯЗИ В ЧАСТЯХ КОСМИЧЕСКОГО
НАЗНАЧ
НИЯ (1955
1991 гг.)
А.В. Вербицкий
Главный испытательный космический центр
МО РФ
им. Г.С. Титова
verbail
ru
yandex
ru
Процесс создания в 1955 г. и дальнейшее развитие систем
ы связи
частей космического назначения СССР
вплоть до настоящего времени
был отчасти окружен завесой секретности. Прежде всего, это было связано
со спецификой поставленных перед системой связи задач по обеспечению
испытаний ракетной техники и управления КА
Отдельные аспекты данной
темы отражены в фундаментальных трудах по
истории отечественной
космонавтики
. В них содержатся исторические
материалы по вопросам
создания первых подразделений связи в формируемых космических ч
стях
, техническому оснащению
, а так
же дальнейшему развитию техники
Материалы секции 1
связи.
Большое внимание в докладе уделено работе государственных и в
енных органов управления СССР по созданию, испытаниям, разм
щению сил
и средств связи, примененных в наземной и космической составляющих с
и-
стемы связи част
ей космического назначения в исследуемый период. Авт
ром доклада выделены следующие факторы, оказавшие влияние на де
тельность государственных и военных органов СССР по созданию и развитию
системы связи частей космического назначения:
Развитие науки и обра
зования в стране.
Достаточно высокий уровень развития техники и промышленности.
Непосредственная деятельность государственных и военных орг
нов по руководству решени
крупной научной и военно
технической пр
блемы создания системы связи частей космического
назначения.
Сложившаяся кооперация промышленности, вошедшая в военно
промышленный комплекс страны.
Показано, что нынешний процесс реформирования Вооруже
н-
ных Сил Российской Федерации, направленный, прежде всего на оптим
и-
зацию, военно
техническую оснащенно
сть, невозможен без опоры на
уроки военно
исторической науки, в том числе и накопленный историч
е-
ский опыт в области
создания и развития системы связи частей космическ
го назначения
РАКЕТЫ СРЕДНЕЙ ДАЛЬНОСТИ СССР. ЭТАПЫ ИСТОРИИ
А.И. Ясаков
[email protected]

«Холодная война» как объект изучения новейшей истории. Актуал
ность этого процесса в условиях современности. Особенности и характер и
следований по проблемам «холодной войны», неравномерность и разная
степ
ень их детализации.
Ядерные вооружения СССР и США как «белое пятно» на теле историч
ской науки. Причины, обуславливающие такое положение дел: закрытость
большинства военных и государственных архивов и, как следствие, нед
ступность многих исторических доку
ментов. В том числе по ракетно
ядерным
системам и комплексам, давно снятым с вооружения и ликвидированным в
соответствии с международными соглашениями СССР.
Наземная составляющая ядерной триады Советского Союза
Ракетные
войска стратегического назначения
фундамент его ракетно
ядерного п
тенциала, основа обороноспособности страны. Войска межконтинентальных
ракет и войска ракет средней дальности, как групп
ровки РВСН. Роль и место
каждой из них в системе государственной обороны:
решаемые задачи;
Материалы секции 1
районы
развертывания;
организационные структуры;
количественные значения.
Степень изученности исторического пути развития войск МКР и войск
РСД
множащаяся для первых и балансирующая возле ноля для вторых.
Ракеты средней дальности как главный силовой аргуме
нт советского
военно
политического руководства во второй половине 50
начале 60
годов ушедшего столетия.
Периодизация истории войск РСД СССР: от натурного испытания «Ба
й-
кал» 2
февраля 1956
года, через ракетные комплексы нескольких поколений,
развертыв
ание и приведение в готовность оперативных группировок ракет
средней дальности на основных оперативно
стратегических направлениях, к
Договору между СССР и США от 8 декабря 1987 года о сокращении ракет
средней и меньшей дальности и полному сокращению этого
типа вооруж
е-
ний к весне 1991 года.
Хронологические рамки этапов:
й
2 февраля 1956
г.
17 декабря 1959
г.;
й
17 декабря 1959
г.
20 апреля 1965
г.;
й
21 апреля 1965
г.
16 июля 1976
г.;
й
16 июля 1976
г.
8 декабря 1987
г.;
й
8 декаб
ря 1987
г.
20 апреля 1991
г.
Характеристика каждого этапа по содержанию, типам развернутых и
поставленных на боевое дежурство (снимаемых с боевого дежурства) боевых
ракетных комплексов, их количественные показатели и качественные во
можности (мощность бо
евых блоков, времена готовности к выполнению б
евых задач, взгляды на боевое применение), формируемые организацио
н-
ные структуры.
ТРЕТЬЕМ
ПОКОЛЕНИИ
ОТЕЧЕСТВЕННЫХ
МОРСКИХ
БАЛЛ
СТИЧЕСКИХ
РАКЕТ
Канин
ГРЦ
Макеева
src
makeyev
ru

Третье поколение морских баллистических ракет, поставленных на в
оружение в Советском Союзе, включает три базовые ракеты генерального
конструктора, академика Виктора Петр
вича Макеева:
жидкостная ракета Р
29Р (по договору СНВ
1: ба
ллистическая ракета
подводных лодок БРПЛ РСМ
50)
первая в мире межконтинентальная
морская ракета с разделяющейся головной частью (РГЧ);
Материалы секции 1
39 (РСМ
52)
первая отечественная твердотопливная морская
ракета;
жидкостная ракета Р
29РМ (РСМ
54), имеющая наивыс
ший (среди
отечественных и зар
бежных стратегических ракет) технический уровень.
Кроме того, к третьему поколению относятся модернизированные
варианты базовых ракет, отличающиеся боевой нагрузкой, а также
твердотопливная ракета средней дальности Р
31 (РСМ
45) главного
конструктора П.А. Тюрина (КБ «Арсенал им. М.В.Фрунзе»), которая на
вооружение не приним
лась, но прошла опытную эксплуатацию на одной
подводной лодке.
В июне 1971
г. Правительственными решениями была задана
разработка твердотопливных ракет: Р
31 и Р
39. Это означало директивный
переход на твердотопливное направление отечественного морского
ракетостроения.
Последовавшее проектирование показало, что оптимистические
ожидания по твердотопливному направлению, как по характерист
кам, так и
по срокам
реализации
не подтверждаются. А настоятельная необходимость
поддержания паритета в стратегических вооруж
ниях требовала скорейшего
создания отечественных морских ракет с РГЧ. Инициативный проект такой
жидкостной ракеты был завершен в декабре 1972
г. Опыт
но
конструкторская
разработка задана в феврале 1973г. и проведена в кратчайшие сроки: через 2
года и 8 месяцев
демонстрация РГЧ пуском; еще через 14 месяцев
завершение летных испытаний с подводной лодки проекта 667бдр; принятие
на во
ружение ракеты Р
9Р с РГЧ в августе
1977
Окончание разработки твердотопливных ракет сдвигалось на 1980г. и
далее. В этой связи Правительством в середине 1970
х годов принимаются
решения о совершенствовании морских ракет и дополнительном
строительстве подводных лодок про
екта 667бдр. В развитие этих
направлений по с
вместному решению оборонных Министерств и ВМФ в
декабре 1977
г. был пре
ставлен и защищен аванпроект нового ракетного
комплекса, а в январе 1979г. вышло постановление Правительства об
опытно
конструкторской ра
работке комплекса Д
9РМ с ракетой Р
29РМ,
размещаемой на подводной лодке проекта 667бдрм. Государственные
летные испыт
ния пусками ракет с подводной лодки завершены в декабре
1984г. На вооружение ракета, ко
плекс и лодка приняты в феврале 1986г.
Наши ракет
ы были развернуты на 14 лодках проекта 667бдр, 6
прое
та 941, 7
проекта 667бдрм и стали основой отечественных морских страт
е-
гических ядерных сил сдерживания.
Материалы секции 1
САМОЛЕТНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПУНКТЫ ИЛ20РТ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ
ИСПЫТАНИЙ РАКЕТНО
КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ
О.А
Скрыль
Межрегиональная обществе
нная организация «Ветераны КИК»
OAS
[email protected]
mail
ru

Для проведения телеметрических измерений при испытаниях ракетной
и космической техники уже в конце 50
х годов были проработаны вопрос
создания самолетных измерительных (СИП) и командно
измерительных
пунктов. В 1964 года на базе серийных самолетов ИЛ
18В были оборудованы
два СИП ИЛ18РТ, которые, в основном, применялись при испытаниях балл
и-
стических и крылатых ракет морского базирования.
В 1965 году СИП ИЛ18РТ
принимали участие в проведении работ в интересах космического ведомства
по спускаемым аппаратам «Зонд» советской лунной программы. Опыт эк
плуатации ИЛ
18РТ показал, что для космического ведомства необходимы
СИПы с более эффективным
и антеннами для приема сигнала из верхней п
лусферы и более чувствительными приемниками.
Проектирование и создание самолетных измерительных пунктов (СИП)
началось на основании Постановления от 28.09.1970 года. Вопросы орган
и-
зации проведения измерений СИПа
ми и взаимодействие министерств и в
домств при их работе были уточнены Постановлением от 10.12.1974 года.
СИП ИЛ20РТ предназначались для проведения испытаний образцов р
кетно
космической техники в интересах всех видов Вооруженных сил СССР.
В 1975 году в
ЛИИ МАП им. Громова были изготовлены и переданы в опы
ную эксплуатацию два СИП ИЛ
20РТ, а в ноябре
декабре 1976 года
ещё два.
В период 1975
1979 годов были проведены Государственные испытания
авиационной техники и испытания бортовой аппаратуры измерите
льного
пункта. Испытания показали готовность СИП к работам, но при съеме инфо
мации с крылатых ракет, спускаемого аппарата или головной части на нисх
дящем участке траектории возника
потери информации из
за отрицател
ного угла места в наведении антенн. П
о результатам испытаний были пров
е-
дены доработки антенно
фидерных устройств
установлена дополн
тельная
антенна в хвостовой части фюзеляжа.
Работы СИП проводились в самых различных районах СССР, над
нейтральными водами морей Тихого и Северного Ледовитог
о океанов и д
же над территорией Афганистана при отработке запусков аппаратов БОР по
программе «Энергия
Буран». В конце 1989 года СИПы ИЛ
20РТ передали
ВМФ.
Материалы секции 1
РОССИЯ, КРЫМ: КОСМИЧЕСКОЕ ПРИТЯЖЕНИЕ
С.И. Мигулин
Военная академия ГШ ВС РФ
В докладе рассматрив
ается роль Крыма в становлении отечественной
космонавтики. В середине 50
х гг. прошлого века работы по развитию
ракетно
космической техники велись в форсированном режиме.
В 1955 г. в Казахстане началось строительство полигона, которое
целиком легло на пле
чи Министерства обороны и его научно
исследовательские организации.
В 1956 г.
стало ясно, что необходимо также создавать специальный
комплекс, который в последующем получил название
Центра по руководству
и координации работ комплекса измерительных средств,
средств связи и
службы единого времени при запусках «Объектов Д»
(таким было перв
чальное
обозначение ИСЗ),
для управления и п
риема
информации о работе
ракет
носителя и в последующем космических аппаратов.
Одновременно предусматривалось формирование 13
отдельных нау
но
измерительных пунктов (НИП) в различных районах страны. Один из пун
тов, под №10, размещался под Симферополем.
Симферопольский научно
измерительный пункт (НИП
10) сформирован
11 июля 1957 г. в
п.
Болшево.
Первым начальником НИП
10 был наз
начен
подполковник М.А.
Николаенко. Часть была укомплектована
радиотехническими средствами и средствами связи.
9 сентября 1957 г. часть прибыла на место дислокации в район поселка
Родниковое, что в 18 км восточнее города Симферополь. Сразу же по приб
тии
к месту дислокации, радиотехнические средства были развернуты и по
готовлены к выполнению работ по первым ИСЗ.
4 октября 1957 г. пункт принимал сигналы первого ИСЗ. Одновременно
в Крыму разворачиваются работы по лунной программе и создаётся Центр
дальней
космической связи (ЦДКС). В 1958 г. на базе Крымской обсерватории
в поселке Симеиз был создан измерительный пункт 41Е, который входил в
состав НИП
10. Радиотехнические средства ИП 41Е были размещены на горе
Кошка.
С 1 января 1959 г. ИП 41Е приступил к раб
отам по «Лунникам». Упра
ление космическими аппаратами типа «Луна», начиная с «Луны
4», выпо
нял
сь уже с основного пункта НИП
22 июля 1961 г. на базе НИП
10 организована школа младших специ
листов. В 60
е гг. прошлого века в Крыму были развёрнуты вычи
слительный
центр и новые части.
С особой ответственностью готовились и проводились работы по пил
тируемой программе. С наращиванием орбитальной группировки и усло
Материалы секции 1
нением задач, решаемых космическими системами, роль Крыма в космич
е-
ской деятельности постоян
но повышалась.
На основании директивы от 18.03.1993 г. ЦДКС и воинские части пер
е-
стали выполнять задачи по управлению космическими аппаратами и были
исключены из состава Военно
космических сил Российской Федерации.
С вхождением Крыма в состав России на кос
мическую вахту снова з
ступил Центр дальней космической связи.
____________
Материалы секции
Секция 2
Летательные аппараты.
Проектирование и конструкция
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
РОССИЙСКОЙ ПИЛОТИРУЕ
МОЙ КОСМОНАВТИКИ
Н.А.
Брюханов
ОАО РКК
Энергия
В работе рассматриваю
тся перспективы развития отечественной пил
тируемой космонавтики.
Анализируются цели, стоящие перед российской космонавтикой.
Представлены основные решаемые задачи, особенности реализации
космической пилотируемой программы. Материалы работы иллюстрируют
основные тенденции и возможные пути развития технических средств ра
сматриваемого сегмента российской космической деятельности.
ПИЛОТИРУЕМЫЙ РАКЕТНО
КОСМИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДЛЯ ПОЛЁТОВ В МЕЖПЛА
НЕТНОМ ПРОСТРАНСТВЕ
В.Е. Бугров
ОАО РКК
Энергия
Идея межплане
тных сообщений постоянно озвучивалась в официал
ных документах и заявлениях пионеров космонавтики С.П.
Королёва и
М.К.
Тихонравова. Возможность отправить человека в межпланетное пр
странство Королёв прорабатывал ещё до начала практической разработки
кораб
ля «Восток». Постановлениями правительства 1959 и 1960 год была
утверждена советская межпланетная программа. В 1962 году в 9 отделе ОКБ
1 разрабатывались конкретные планы освоения космического пространства.
В этих планах конечной целью предполагались эксп
едиции на Марс и в то
время даже на Венеру, когда ещё не было данных об условиях на её повер
ности.
В этих планах никогда не рассматривалась экспедиция на Луну, как этап
обязательный перед экспедицией на планеты. Она рассматривалась как п
лигон для отраб
отки посадочного марсианского корабля. Однако,
С.П.
Королёв, прежде чем заниматься отработкой средств для высадки на
поверхность планеты, планировал следующим этапом после полета челов
е-
ка в околоземное пространство проверить в первую очередь возможность
полёта человека в межпланетном пространстве.
Материалы секции 2
Для выведения корабля в межпланетное пространство и создавалась
четырёхступенчатая ракета Н1. Она должна была доставить ТМК в точку
либрации между Землёй и Солнцем. Заторможенный в этой точке корабль и
должен
был выполнить годовой полёт вокруг Солнца. Вместе с уничтожен
и-
ем в 1974 году советской межпланетной программы была уничтожена и эта
идея.
Говоря о полётах на Марс, к этой идее неизбежно придётся вернуться.
В работе представлен облик пилотируемого ракетно
космического
комплекса для выполнения полёта в межпланетном пространстве по схеме
намеченной С.П. Королёвым. Рассматривается структура комплекса, треб
вания к составным частям, схема полёта, компоновочные схемы комплекса
на разных этапах полёта.
Описы
вается облик и состав систем тяжёлого межпланетного корабля.
Формулируются основные требования к кораблю посещения, к эксп
риментальной отработке аэродинамических устройств для возвращения к
рабля посещения из точки либрации на ОИСЗ, требования к грузово
му эле
трореактивному буксиру.
Представлены схема узловых событий, сроки выполнения этапов с
здания и предполагаемая кооперация.
ОТ ГЕОСТАЦИОНАРНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ
К КОСМИЧЕСКОМУ ЛИФТУ
Ю.А. Садов, А.Б. Нуралиева
Институт прикладной математики им.
М.В
Келдыша РАН
sadovya
keldysh
ru
,
[email protected]
Космический лифт
практически безальтернативное средство сделать
выход на околоземные орбиты доступ
нее. Главными трудностями создания
являются как технические, прежде всего, недоступность подходящих матер
и-
алов, так и финансовые, а также отсутствие ряда правовых норм.
Остальные проблемы с тем или иным успехом разрешаются, однако
перечисленные выше не по
зволяют реализовать масштабный проект КЛ. Это
мешает продвижению и в смежных направлениях.
Например, не дорабатываются базовые концепции КЛ, так как это пре
ставляется преждевременным.
Один вариант развития базовой концепции с целью повышения наде
ности
и управляемости и увеличения возможностей КЛ был выдвинут авт
рами.
Однако, предложенная конструкция, наряду с преимуществами, пол
чается более тяжелой, дорогой и сложной при строительстве. Выход был
предложен
включить создание КЛ в общую национальную и
ли междун
Материалы секции
родную космическую стратегию. КЛ мог бы создаваться на основе мн
гофункциональной геостационарной станции.
Даже при неудаче полного проекта, само по себе создание ГКС будет
полезным для других целей, в частности, развития геостационарной базы
лекоммуникаций и ДЗЗ.
Кроме того, даже начало работы по созданию КЛ позволит накопить
опыт в области сверхдлинных тросовых систем, а также провести невозмо
ную на Земле экспериментальную отработку ключевых технологий.
Работа поддержана грантом РФФИ №14
00838.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОРБИТАЛЬНОЙ ТРОСОВОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ
ЗОНДИРОВАНИЯ ВЕРХНИХ СЛОЕВ АТМОСФЕРЫ
А.В. Даниленко, К.С. Ёлкин, С.Ц. Лягушина
ФГУП ЦНИИмаш
danilenko
mail
ru
Области практического применения
орбитальных тросовых систем
(ОТС) в космосе разнообразны: транспортные операции, инспектирование и
обслуживание КА, создание искусственной силы тяжести, научные исслед
вания, использование генераторного и движительного режимов (при прот
е-
кании тока по трос
у) др. В ряду задач научного направления можно выд
е-
лить ряд из них, где эффективность использования космических связок ос
бенно высока. К таким относится и задача исследования верхних слоев атм
сферы.
Известно, что на высотах 100
150 км спутник существуе
т несколько ч
сов, а зондирование с помощью метеоракет оказывается еще менее пр
должительным. Применение же ОТС позволяет практически на два порядка
увеличить продолжительность зондирования верхних слоев с доставкой
приборов в нижнюю термосферу и, возможн
о, в мезосферу, что имеет бол
шое научное и практическое значение.
Полагаем, что в процессе зондирования верхних слоев атмосферы с и
пользованием ОТС базовый объект связки движется по круговой орбите с
высотой около 200
км и ведет за собой на длинном трос
е зонд на высоте
120 км. Движение происходит при стационарном вертикальном режиме
относительного движения связки. При начальной высоте базового объекта
км, а зонда
км продолжительность функционирования м
жет составить до 120
ч. При
этом время существования спутников на высоте
120
км практически не превышает 1,4
часа.
Для обеспечения такой же, как у связки, продолжительности функци
нирования обычного спутника необходимо иметь на нем корректирующую
Материалы секции 2
двигательную установку с энергет
ическим ресурсом, определяемым велич
и-
ной характеристической скорости порядка 1000
м/с.
В состав аппаратуры спускаемого зонда могут войти приборы различн
го назначения.
Данные, полученные в результате экспериментов, будут полезны при
предсказании погоды, ис
следовании механизмов перемещения областей
смога и загрязнений, образования озонных дыр, исследовании солнечно
земных связей. Проведение градиентнометрических измерений позволяет
отделить собственное магнитное поле Земли от полей, вызванных ион
сферными то
ками, что позволяет выявить магнитные аномалии и исслед
вать тонкую структуру ионных токов.
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ П
РАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗ
ОВАНИЯ
ОРБИТАЛЬНЫХ ТРОСОВЫХ
СИСТЕМ, ДВИЖУЩИХСЯ П
О ЭЛЛИПТИЧЕСКИМ
ОРБИТАМ
А.В. Даниленко, К.С. Ёлкин, С.Ц. Лягушина
ФГУП ЦН
ИИмаш
danilenko
mail
ru
Стратегические задачи отечественной космонавтики определены Гос
дарственной программой Российской Федерации «Космическая деятел
ность России на 2013
2020 годы» и направлены на у
довлетворение потре
ностей в результатах космической деятельности, формирование полож
и-
тельного имиджа России, как страны высоких технологий и на закрепление
на мировом космическом рынке.
Для достижения поставленных целей ключевое значение имеет пов
шение к
онкурентоспособности РКТ. Важнейшим элементом этого процесса
является внедрение перспективных технологий, к которым относятся орб
и-
тальные тросовые системы (ОТС).
В работе освещены некоторые аспекты применения орбитальных св
зок для исследования Луны и план
ет земной группы.
Проанализирована возможность реализации перелета к Луне при ра
личных длинах троса и режимах относительного движения. Определены п
раметры связки для перевода привязного объекта на параболическую орб
и-
ту.
Показано, что перелет к Луне пос
редством расцепления ОТС, наход
щейся к режиме колебаний с максимальной амплитудой (65°55´) возможен
при длине троса около 866,7 км.
Материалы секции
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И
ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕН
ИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ
МОДЕЛЕЙ ОРБИТАЛЬНОЙ
ТРОСОВОЙ СИСТЕМЫ
В.М. Кульков, Ю.Г. Егоров
, С.А. Тузиков, С.О. Фирсюк
Московский авиационный институт
(национальный исследовательский университет)
В работе вводится проектная модель механической орбитальной
тросовой системы (ОТС) и строятся математические модели динамики
движения центра масс и отн
осительно центра масс системы.
Описаны особенности проведения математического моделирования
характерных этапов функционирования ОТС.
Представлены основные результаты выполненного математического
моделирования.
Анализируются основные факторы космического
полета, влияющие на
детализацию построения математических моделей ОТС на базе орбитальных
КА.
Формируются математические модели движения космических тросовых
систем в гравитационном поле с концевыми массами или набором промеж
точных точечных масс.
Для м
оделей с невесомой упругой и весомой упругой связями исслед
ются характерные режимы ОТС:
развертывания,
либрации,
управления натяжением троса.
Представлены материалы моделирования динамики ОТС на основе
разработанной математической модели ее развертыв
ания.
С помощью разработанного методического обеспечения решаются
задачи определения основных характеристик процесса развертывания ОТС
(начальной скорости развертывания ОТС, коэффициентов усиления в
программе управления развертыванием) при переходе от мод
ели с
невесомым нерастяж
мым тросом к модели с весомой упругой связью, и
динамических параметров процесса развертывания (минимального угла
либрации, перегрузок, координаты и скорости базового и привязного
модулей, параметров режима схода троса с
безынерцио
нной
катушки).
В целом, решаются траекторные и динамические задачи, приводится
проектная модель тросового КА для отработки процессов развертывания,
вертикализации, выведения системы в либрацию с заданной амплитудой,
тросового маневрирования и динамических
экспериментов с ОТС.
Материалы секции 2
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОГРЕВА И РАЗРУШЕНИЯ ТЕПЛОЗАЩИТНОГО
ПОКРЫТИЯ СПУСКАЕМЫХ АППАРАТОВ КАПСУЛЬНОГО ТИПА
Д.Я. Баринов
, П.В. Просунцов
Федеральное государственное унитарное предприятие «Всеро
сийский
научно
исследовательский институт
авиационных материалов»
dybarinov
gmail
com
Московский государственный технический университет
имени Н.Э.
Баумана
[email protected]
Одной из наиболее сложных проблем при создании современных ко
мичес
ких аппаратов является обеспечение эффективной тепловой защиты
силовой конструкции при спуске на Землю.
В аппаратах капсульного типа (таких «Союз» и «Аполлон») используется
разрушаемое теплозащитное покрытие (ТЗП) на основе кремниевого напо
нителя и полим
ерной матрицы.
При входе в атмосферу и воздействии высокоэнтальпийного газового
потока в ТЗП происходят сложные физико
химические процессы пиролиза
материала с образованием пористой коксовой структуры, газообразных пр
дуктов и пленки расплава.
В настоящей
работе проведено моделирование прогрева и уноса массы
для теплозащитного покрытия аппаратов капсульного типа.
Для проведения моделирования использовался пакет конечно
элементного анализа
MSC
Software
MARC
В этой модели учитывается конвективный и радиац
ионный теплообмен
на поверхности ТЗП и перенос тепла в объеме материала.
Процесс пиролиза описывается одностадийным уравнением аррени
совского типа.
В разрушаемом материале ТЗП выделяются три зоны
исходного, ра
лагающегося и прококсованного материала.
Теплофизические свойства материалов во всех зонах считаются завис
щими от температуры.
Исследовано влияние оптических (степень черноты поверхности), те
п-
лофизических (теплопроводность) и кинетических (энергия активации, пре
экспоненциальный множитель) сво
йств материала теплозащитного покр
тия
на температурное поле в элементе ТЗП и динамику процесса разруш
ния.
Установлено влияние свойств материала на температурное состояние
элемента ТЗП.
Материалы секции
ТЕРМОЭМИССИОННАЯ ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА МНОГОРАЗОВЫХ КОСМИЧЕСКИХ
КОРАБЛЕЙ
С РЕАКТИВНОЙ СИСТЕМОЙ ПОСАДКИ
В.А. Керножицкий, А.В. Колычев
Балтийский государственный технический университет
«ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова
vakern
mail
ru
,
migom
mail
ru
В настояще
е время актуальным является разработка многоразовых
космических кораблей (МКК). При этом одной из основных проблем созд
ния МКК является интенсивный аэродинамический нагрев конструкции при
спуске с орбиты.
В БГТУ в течение ряда лет ведется разработка терм
оэмиссионной те
п-
ловой защиты (ТЭТЗ), предназначенной для применения в составе гиперзв
ковых летательных аппаратов, в том числе, спускаемых аппаратов (СА).
Ожидается, что ГЛА реализующие в своей конструкции ТЭТЗ многокра
но могут находиться в условиях подв
одимых тепловых потоков порядка 2,5
МВт/м
, в том числе и аэродинамического нагрева без разрушения ко
н-
струкции.
Это объясняется тем, что в процессе явления термоэлектронной эми
сии с 1 м
обеспечивается отвод электронами на уровне 1,5
2 МВт/м
. При
этом
свыше 25% тепловой энергии нагрева ГЛА преобразуется в электрич
е-
скую энергию. То есть с 1 м
защищаемой поверхности ежесекундно можно
получать до 250
400 кВт электрической энергии.
Однако, особенность ТЭТЗ предполагает наличие на борту перспекти
ных спус
каемых аппаратов наличие охладителя анода, предназначенного
для поддержания разности температур между катодом и анодом.
Охладителем анода может выступить топливо, предназначенное для
работы системы реактивной посадки МКК.
Кроме того, в случае применения
ТЭТЗ можно использовать систему
мягкой посадки и с другими типами двигателей, например, ВРД или (Г)ПВРД,
для функционирования которых также требуется жидкое топливо. А генер
и-
руемую в процессе спуска электрическую энергию можно направить, напр
и-
мер, на энерг
ообеспечение бортовых систем реализаций плазменных систем
поджига и поддержания горения в камерах сгорания, например, ГПВРД.
На данной основе также появляется возможность обеспечить непр
е-
рывную связь с СА в процессе посадки и после приземления. Наличие Т
ЭТЗ
на борту СА МКК с двигателями мягкой посадки на жидком топливе позволит
осуществлять управляемую реактивную посадку высокой точности в зада
н-
ный район.
Материалы секции 2
ТЕПЛОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ МУЛЬТИЭКРАННОГО ТЕПЛОЗАЩИТНОГО
ПОКРЫТИЯ МНОГОРАЗОВЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
И.А. Майорова
, П.В. Просунцов
Федеральное государственное унитарное предприятие «Всеро
сийский
научно
исследовательский институт авиационных матери
лов»
irina
mayorova
[email protected]
gmail
com
ГТУ
Н.Э. Баума
на
[email protected]
Создание многоразовых космических аппаратов требует обеспечения
эффективной системы тепловой защиты (СТЗ).
Особое место в ряду конструктивных вариантов СТЗ занимают мног
слойные п
окрытия, в которых в качестве внутреннего теплоизолятора и
пользуются высокопористые неорганические волокнистые материалы, а для
снижения радиационного переноса тепла применяется система радиацио
н-
ных экранов.
Такие покрытия отличает малая погонная масса,
стабильность форм и
размеров при температуре поверхности до 2000 К.
В работе представлены результаты исследования мультиэкранной СТЗ с
экранами из никеля и оксида алюминия.
Для обеспечения высокой отражательной способности на поверхность
экранов наносится
покрытие из золота толщиной около 10
мм.
Решена задача определения оптимального расположения радиацио
н-
ных экранов при ограничении максимальной температуры силовой ко
н-
струкции с одновременной минимизацией удельной погонной массы эл
мента СТЗ.
Показано,
что использование 10 никелевых экранов позволяет снизить
максимальную температуру тыльной поверхности на 40 К, однако, удельная
погонная масса элемента СТЗ при этом возрастает на 0,4 кг/м
Оптимальным, с точки зрения теплового проектирования, является
ключение одного
двух никелевых экранов. В случае использования
радиационных экранов из оксида алюминия удельная погонная масса
элемента СТЗ снижается на 0,4
кг/м
Отдельные результаты работы получены при поддержке гранта РФФИ
12154_офи
м.
Материалы секции
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУК
ЦИИ СИСТЕМЫ ТЕПЛОЗАЩ
ИТЫ СПУСКАЕМОГО
АППАРАТА С ИСПОЛЬЗОВ
АНИЕМ РАДИАЦИОННЫХ Э
КРАНОВ
В.Е. Миненко, А.Н. Елисеев
ГТУ им.
Н.Э.
Баумана
victorminenko
mail
ru
,
eliseev
gmail
com
Проблема тепловой защиты класса «Союз» в настоящее время решена.
Она хорошо отработана в процессе многолетней эксплуатации и достаточно
надежна. Но применяемая в настоящее время конструкция тепловой защиты
обладает достаточн
о большой массой, что является большим недостатком
для космической техники. Помимо потерь в массе тепловая защита является
одноразовой, что также ведет к известным экономическим потерям. Тенде
н-
ция развития космической техники состоит в использовании многор
азовых
космических систем, поэтому интерес к разработке теплозащитных покрытий
для спускаемых аппаратов многоразового применения постоянно возрастает.
В настоящей работе проведен анализ теплозащитного покрытия с использ
ванием тонколистовых радиационных эк
ранов. Разработана конструкция
крепления рассмотренного теплозащитного покрытия к боковой поверхности
спускаемого аппарата. Проведен анализ материалов для конструкции кре
п-
ления. Дана детальная массовая оценка конструкции теплозащиты. Расчёты
теплового режи
ма панелей проводились применительно к использованию
управляемой траектории спуска и учетом известной эпюры распределения
тепловых потоков по поверхности спускаемого аппарата. Выявлена целес
образность использования предложенной схемы теплозащитного покрыт
ия
для спускаемых аппаратов многоразового применения.
ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОДИН
АМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИС
ТИК КАПСУЛЬНОГО
КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТ
А КЛАССА НЕСУЩИЙ КОР
ПУС
В.Е.
Миненко
, Д.Н.
Агафонов
, А.Г.
Якушев
ГТУ им.
Н.Э. Баумана
victorminenko
mail
ru
В работе представлены материалы по исследованию аэродинамических
характеристик капсульного космического аппарата класса несущий корпус,
используемого для обслуживания операций на орбите искусственного спу
ника Земли.
Исследов
анная форма возвращаемого аппарата обеспечивает дост
точно высокие аэродинамические характеристики на гиперзвуковых скор
стях (качество порядка 1,2) и возможность посадки аппарата в любую точку
европейской части России.
Указанная форма возвращаемого аппар
ата ранее исследовалась и
предлагалась для реализации перспективных космических программ, как в
Материалы секции 2
пилотируемом варианте, так и в качестве малоразмерной возвращаемой
капсулы.
В статье приведены основные проектные характеристики возвращаем
го аппарата, включа
я и массовые.
Используемая программа расчета аэродинамических характеристик а
п-
парата на гиперзвуковых скоростях по методике Ньютона может предста
лять интерес для проведения рабочего перспективного исследования форм
возвращаемых аппаратов и в учебном проц
ессе.
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ
РАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИХ МАГИСТРАЛЕЙ
МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ РАКЕТ
НОСИТЕЛЕЙ И КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
М.В. Лузгачев
, А.М. Щербаков
, В.В. Ушаков
ОАО РКК «Энергия» им. Королева
Московский авиацион
ный институт
(национальный исследовательский университет)
В обозримой перспективе развитие ракетно
космической техники б
дет строиться на создании многоступенчатых ракет, в которых внутренние
пневмогидравлические связи блоков для заправки, подпитки, слива
комп
нентов и т.д. предусматривают использование надежных межблочных раз
емных соединений (РС).
Опыт, накопленный специалистами РКК «Энергия», показывает, что
надежность разъемных соединений обеспечивается на основе решения сл
дующих задач:
1. Разработк
и систем, для которых масса части РС, остающейся на а
тивном блоке, должна быть меньше ответной части РС, расположенной на
отработавшем (пассивном) блоке или (для первой ступени)
на наземном
комплексе (НК).
2. Обеспечения возможности проведения многораз
овых стыковок
расстыковок РС на технической позиции.
3. Максимального сокращения на борту количества автоматики, упра
ляющей расстыковкой РС, большее использование возможностей НК.
4. Обеспечения герметичности РС до и после расстыковки.
5. Исключения за
еданий и заклиниваний при расстыковке как одно
, так
и многоштуцерных РС при воздействии эксплуатационных нагрузок.
6. Проведения отработочных испытаний РС, подтверждающих зада
н-
ный уровень надежности.
7. Выполнения совокупности специальных требований, так
их, как:
обеспечения технологичной замены агрегатов пневмогидросистемы
(ПГС);
Материалы секции
обеспечения возможности модернизация ПГС;
обеспечения возможностей для работы экипажа в скафандрах (для
случаев использования пилотируемых космических кораблей, а также о
и-
тальных космических станций);
обеспечения высоких требований по эргономичности и технологичн
сти работы персонала с РС;
обеспечения ряда дополнительных требований.
Рассматриваются конструкторские решения, расчетные методики, пр
граммы испытаний.
Представлены возможности использования фиксаторов при работе РС
как для случаев их конструктивного исполнения в виде разрывных болтов,
так и в виде резьбовых и замковых соединений.
Подробно рассмотрены конструктивные особенности разъемных с
единений блоков
А и Ц ракеты
носителя «Энергия», а также РС блока Я,
обеспечивающих заправку и дренаж водорода из бака блока Ц при криоге
н-
ных температурах.
Все принципиальные конструкторские решения защищены авторскими
свидетельствами и патентами.
ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБО
ТКИ АДАПТИВНОЙ ЛУННО
Й МОБИЛЬНОЙ
ПЛАТФОРМЫ С СИСТЕМОЙ
ВИЗУАЛИЗАЦИИ ДЛЯ ЦЕЛ
ЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ
В РАМКАХ ВЫБРАННЫХ С
ТРАТЕГИЙ И ИНСТРУМЕН
ТОВ
ИССЛЕДОВАНИЯ ЛУННОЙ
ПОВЕРХНОСТИ
Д.М. Титов, С.А. Фрейлехман
Московский авиационный институт
(национальный исследовательский у
ниверситет)
Работа посвящена вопросам разработки прототипа лунной мобильной
платформы, способной в частично или в полностью автоматическом режиме
выполнять ряд технических операций, которые могут быть востребованы при
развертывании исследований лунной пове
рхности.
Автоматизированные комплексы, способные выполнить такого рода
задачу, должны обладать рядом свойств робототехнических систем (РТС), а
также иметь адаптивное шасси повышенной проходимости, максимально
устойчивое на широком спектре возможных поверхн
остей, развитую
датчиковую систему, универсальную гиростабилизированную платформу,
систему исполнительных органов, систему визуализации и т.д.
Помимо перечисленных особенностей робототехнические системы
должны иметь систему управления, функционирующую в а
втоматическом
режиме или режиме с ограниченным вмешательством человека.
Материалы секции 2
В идеализированном случае вмешательство человека
оператора
должно ограничиваться тремя функциями: постановка задачи для
РТС, контроль выполнения
поставленной задачи и прием выполненной
работы.
Высокой способности к передвижению по неподготовленной местности
можно добиться путем совмещения двух видов реализации движения: в
штатном режиме
перемещения с использованием колесного движи
теля, в
случае возникновения сложных препятствий
использование возможн
стей шагающего привода.
Сами РТС должны обладать конструктивной структурой модульного т
и-
па и состоять из сравнительно легко заменяемых блоков, чтобы в случае во
никновения техническ
их неисправностей, РТС, работая в группе, обладали
способностями и возможностями их устранения в целях продолжения в
полнения поставленных задач.
Задачи РТС рассматриваемого типа могут являться:
Разведка местности в районе посадки индивидуально, совмес
но
(группой), а также с использованием доступных исследовательских пен
траторных технологий. Организация локального поля навигации. Составл
е-
ние 3
карты местности. Расстановка маркеров в контрольных точках лунной
верхности.
Организация и обеспечение устойч
ивой связи с Землёй и с
окололунной орбитальной станцией. Определение рациональных зон
будущих посадок. Проведение начальных этапов геологоразведочных работ
по поиску лунных строительных материалов. Взаимодействие с
используемой системой лунных зондов
пене
траторов.
Выбор оптимального места создания обитаемой базы. Доставка
материалов к строительной площадке. Распределение рабочих задач и
обязанностей в группе, в зависимости от возможностей и функционала
каждого звена группы.
Непосредственная подготовка к ст
роительству лунной базы
(необитаемый цикл и последующая обитаемая лунная база).
Решение возникающих технических задач будущих периодов.
Публикация базируется на работе, финансируемой
Сколковским институтом науки и технологий
(Сколтех) в рамках Skoltech/αIT
Initiative.
Материалы секции
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПОСАДКИ
ВОЗВРАЩАЕМОГО АППАРАТА НА ПОСАДОЧНОМ УСТРОЙСТВЕ
С КРАШ
ОПОРАМИ
Р.О. Луковкин, Г.А. Щеглов
ГТУ им.
Н.Э. Баумана
[email protected]
,
[email protected]
Снижение массы посадочного устройства (ПУ), применяемого в
конструкции перспективных многоразовых возвращаемых космических
аппаратов (ВА) капсульного типа, может быть достигнуто за счет
использования в
его составе одноразовых опор, большинство элементов
конструкции которых деформируется пластически.
В настоящей работе предлагается использование в конструкции опор
пластически деформируемых элементов
краш
боксов широко
применяемых в системе пассивной б
езопасности автомобилей.
Рассматриваемое ПУ состоит из четырех опор.
Представлена оригинальная конструкция складной пос
дочной краш
опоры, с двумя ветвями энергопоглотителей, состоящими из
последовательно соедине
ных краш
боксов.
Целями работы являлись вы
бор проектных параметров посадочного
устройства и исследование кинематических и динамических характеристик
процесса посадки ВА на п
добном ПУ.
Представлены результаты численного моделирования в программе
αSC 5ytran процесса пластической деформации опор П
У в ходе посадки
прототипа ВА с различными начальными условиями.
Результаты расчетов показывают, что с использованием пластически
деформиру
мых краш
боксов можно достичь экономии массы ПУ в 40% по
сравнению с массой опоры традиционной конструкции с сотовы
ми
энергопоглотителями.
При этом порядок средних перегрузок, дейс
вующих на центр масс ВА,
при использовании опоры с краш
боксами оказывается бли
ким к уровню
перегрузок с опорами традиционной конструкции, а пиковые нагрузки в
центре масс и в узлах крепле
ния опор существенно сглажив
ются.
Авторы благодарят за поддержку центр компетенции компании
αSC.Software при МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Работа выполнена при фина
совой поддержке РФФИ (проект № 14
01197 А).
Материалы секции 2
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС
ЛАБОРАТОРНОЙ ОТРА
БОТКИ СВЕРХМАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
С.В. Абламейко,
В.И. Костенко,
В.И. Майорова,
В.В. Понарядов,
В.А. Саечников
БГУ, г. Минск, Беларусь,
ИКИ РАН, Москва, Россия,
МГТУ им. Н.Э. Баумана, г. Москва, Россия
Разработка и запуск сверхмалых космически
х аппаратов получили в п
следнее несколько лет большое развитие во всем мире благодаря огромным
достижениям микроэлектроники, информатики, массовому производству и
доступности элементов космических систем и коммерциализации деятел
ности в космосе. Для унив
ерситетов создание собственного космическ
аппарата дает возможность студентам принять участие во всех этапах прое
та
от проектирования до обработки данных телеметрии и научной аппар
туры.
Для успешной работы по этим проектам необходимо провести предп
летные испытания как отдельных узлов, так всего оборудования в комплексе,
совместно с комплексом управления и приема информации, отработать бо
товое программно
математическое обеспечение. Для этого разрабатывается
программно
аппаратный комплекс отработки
управления малыми и свер
малыми космическими аппаратами, проведения экспериментов по отрабо
т-
ке надёжности, работоспособности и живучести оборудования комплекса
управления, бортового оборудования и аппаратуры целевой нагрузки.
В состав экспериментальных ср
едств входят:
комплекс дистанционного управления космическим аппаратом;
автоматизированные рабочие места (АРМ) анализа и управления,
баллистического обеспечения, технической поддержки, обработки инфо
мации;
имитатор космического аппарата;
программно
инфор
мационный комплекс
отработки бортовых систем
и научной аппаратуры.
Комплекс
дистанционного управления космическим аппаратом
предн
значен для работы в качестве радиоприемного и радиопередающего пункта
с функциями формирования передаваемой и регистрации прин
имаемой и
н-
формации командного, телеметрического и информационного обслужив
ния.
Для реализации управления КА, проведения экспериментов по отр
ботке оборудования, эффективного обучения специалистов в структуру ко
м-
плекса входят автоматизированные рабочие ме
ста анализа и управления,
баллистического обеспечения, технической поддержки, обработки инфо
мации.
Материалы секции
Имитатор космического аппарата предназначен для отработки борт
вых систем и научной аппаратуры космического аппарата; обучения опер
торов
комплекса
; отрабо
тки
линии радиосвязи, обеспечивающей уверенный
обмен радиосигналами при ненаправленном излучении, что имитирует н
е-
ориентированный космический аппарат
СИСТЕМЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСК
ОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
МНОГОЦЕЛЕВОЙ ПЛАТФОР
МЫ
«СИНЕРГИЯ»
Н. М.
Куприков,
Д. В.
Малыгин
аборатория проектирования
сверхмалых космических аппаратов
«Астрономикон»
Космическая техника, аккумулируя достижения НТП, является в то же
время его движущей силой. Вступление в третье тысячелетие совпало с н
вым этапом развития космических технологий
азработка и внедрение
микро
и наноспутников. Сверхмалые космические аппараты (СМКА)
одно
из перспективных направлений техники и технологий в аэрокосмической
отрасли. Сохраняя невысокую стоимость
они
постоянно эволюционируют, в
результате чего становятс
я гибким инструментом для проведения научных и
технологических экспериментов в космическом пространстве.
Принципиально иной подход к идеологии построения отечественных
СМКА научного и социально
экономического назначения заложен в мног
целевую платформу «Си
нергия».
Система энергетического обеспечения (СЭО) является одной из ва
нейших бортовой подсистемой СМКА, от которой во много зависит констру
ционное исполнение аппарата, габаритные размеры, масса и срок активного
существования. Выход из строя СЭО влечет з
а собой выход из строя всего
аппарата. Масса бортовой СЭО СМКА находится в пределах 8...40% от массы
объекта, а для американских от 9 до 55% и составляет в среднем около 25%.
По мере расширения круга задач, решаемых в космическом пространстве с
помощью СМК
А, возрастает требуемая мощность бортовых СЭО.
СЭО
бортовая подсистема СМКА, обеспечивающая электроэнергией
его аппаратуру и оборудование. В СЭО платформы «Синергия» входят пе
вичный и вторичный источники электрической энергии, автоматика системы
энергет
ического обеспечения, зарядные и преобразующие устройства. Также
стоит отметить, что в проекте платформы «Синергия» отводится особое м
е-
сто задачам связанными с надежность и повышению отказоустойчивости. Так
как СЭО занимает ключевую позицию в СМКА, а выход
из стоя подсистемы
ведет к полной потери наноспутника, то в состав мног
целевой платформы
входят резервные источники питания. В данной работе представлен обзор
Материалы секции 2
схемы резервного энергопитания, построенной на базе ядерного деления,
которое не требует зарядк
и на срок до 20 лет.
Активным веществом в таком элементе применяется тритий. Излуч
е-
ние, вызванное распадом трития, считается безопасным, и не в состоянии
навредить бортовым радиоэлектронным элементам.
Такой источник электроэнергии выдерживает температуру
от
С до
+150
С, а также перегрузки. Один такой элемент способен выдавать от 0,8 до
2.4 В и от 50 до 300 нА в течении 20 лет.
МИКРОСПУТНИКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СПУТНИКС
ДЛЯ НАУЧНЫХ,
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ
ЭКСПЕРИМЕНТОВ В КОСМОСЕ
А.В. Потапов,
С.О. Карпенко, А.В. Попов, Н.А. Ивлев,
А.С. Сивков, А.Л. Власкин, З.С. Жумаев
ООО СПУТНИКС
[email protected]
19 июня 2014 года в 23:11:11 по московскому времени из позиционного
района «Домбаровский» в Орен
бургской области был осуществлён успе
ный запуск группы малых космических аппаратов на конверсионной ракете
РС
20 (РН «Днепр»), среди которых был и первый российский частный спу
т-
ник
технологический демонстратор компании «СПУТНИКС», получивший имя
«ТаблетСа
Аврора».
Аппарат был спроектирован на базе открытой архитектуры «ТаблетСат»
для микроспутниковой платформы, способной решать ряд актуальных нау
ных, технологических, образовательных и коммерческих задач.
Аппарат был создан всего за 9 месяцев работы: в о
ктябре 2013 года был
подписан контракт на запуск, в начале июня 2014 года спутник был доста
лен на космодром «Ясный» и через две недели запущен на солнечно
синхронную орбиту высотой 600 км.
Основной полезной нагрузкой на борту «Авроры» является оптическая
камера для съёмки Земли из космоса с разрешением 15 м на пиксель и п
лосой захвата 45 км.
Микроспутник оснащён трёхосной активной системой ориентации и
стабилизации, включающей в себя в качестве основных сенсоров ориентации
звёздный датчик, солнечные датч
ики, датчики угловой скорости и магнит
метры.
В качестве исполнительных элементов используются электромагнитные
катушки, двигатели
маховики и двигатели
гиродины.
Для точной автономной навигации используется разработанный в к
операции бортовой GPS
приёмни
к.
Материалы секции
Компанией совместно с созданной вокруг проекта российской коопер
цией «новой волны» были разработаны также система энергопитания, акк
муляторная батарея, высокоскоростной передатчик X
диапазона и соотве
т-
ствующая оригинальная передающая антенна, и ряд д
ругих.
Масса спутника составила 28 кг, минимальный расчётный срок службы
1 год.
После выхода на орбиту спутник «Аврора» прошёл лётные испытания,
были протестированы разработанные в компании комплекты служебных с
и-
стем
аппарат показал свои возможности в
ориентации и стабилизации, в
работе радиоканалов УКВ
и X
диапазонов, испытаны аккумуляторы и со
нечные батареи.
Управление аппаратом осуществляется из центра управления полётами
«СПУТНИКС» в Троицке с привлечением резервной станции в Калуге.
Данные с м
икроспутника планируется принимать на наземную сеть
станций приёма спутниковой информации ИТЦ «СКАНЭКС», использовать в
коммерческих, научных, образовательных, экологических проектах.
ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИ
Я И ОСОБЕННОСТИ РАЗР
АБОТКИ ПРОЕКТНЫХ
РЕШЕНИЙ МАЛЫХ
КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТО
В С ОРБИТАЛЬНОЙ
ТРОСОВОЙ СИСТЕМОЙ
Ю.Г. Егоров, В.М. Кульков, С.А. Тузиков, С.О. Фирсюк
Московский авиационный институт
(национальный исследовательский университет)
В работе рассматриваются особенности разработки и создания
орбитальных
тросовых систем (ОТС) с использованием КА малого класса.
Исследования посвящены анализу основных вопросов разработки
тросовых технологий в целях их использования в условиях орбитального
полета малых космических аппаратов (МКА), в целях отработки в космосе
процессов развертывания, вертикализации, тросового маневрирования и
экспериментов с ОТС.
Представлены разработанные предложения по проектному облику МКА
с ОТС, решаются проектно
конструкторские задачи, приводится
компоновочные решения двухмодульного тросо
вого МКА.
Разработаны типовые способы развертывания механической ОТС на
базе МКА. Описаны особенности проведения математического
моделирования этапа развертывания ОТС.
Представлены результаты моделирования динамических операций ОТС
на базе разработанного
методического обеспечения для проведения
исследований развертывания ОТС на базе МКА.
Материалы секции 2
ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗО
ВАНИЯ ПЕНЕТРАТОРОВ
В РАМКАХ ПЕРСПЕКТИВН
ОЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ
ПРОГРАММЫ
ИЗУЧЕНИЯ ЛУНЫ
Д.М. Титов, Л.А
Журов
Московский авиационный институт
(национа
льный исследовательский университет)
Значительный вклад в изучение космических небесных тел могут внести
исследовательские технологии, основанные на использовании пенетрат
ров
высокоскоростных ударных проникающих зондов,
в составе которых
может быть раз
мещено целевое научное оборудование с системой датчиков.
Известные конструкции пенетраторов имеют стреловидную форму и
стоят из нескольких структурных элементов.
Головная верхняя часть содержит радиопередающее устройство для
обеспечения радиообмена инфо
рмацией, систему накопления данных, к
меру, способную выполнить панорамную съемку, а также научное оборуд
вание для изучения поверхности Луны.
Средняя (центральная) часть пенетратора используется для обеспеч
ния проведения исследований верхних слоев грунт
а. Нижняя часть предста
ляет цилиндр с коническим завершением.
Для рассматриваемых проектов изучения Луны нижняя часть пенетр
тора предполагается способной проникать на глубину нескольких метров (до
метров). Она содержит оборудование, необходимое для ис
следования б
лее глубоких слоев грунта.
Исследования лунной поверхности с помощью пенетраторов являются
весьма перспективными, поскольку позволяют без дорогостоящего бурового
оборудования углубляться под верхний слой поверхности Луны. При этом
внешняя обо
лочка пенетратора должна выдерживать значительные нагру
ки, не разрушаться и обеспечивать работоспособность размещенного об
рудования.
Основная задача использования пенетраторов в исследовательских
целях заключается в получении максимально полных объемов
полезной
информации о составе грунта Луны и структуре ее поверхностных слоев. Для
проведения исследований в больших масштабах необходимо решить
проблемы, возникающие при увеличении глубины проникания пенетратора.
Решение проблемы не может быть найдено путе
м повышения начальной
скорости движения пенетратора, т.к. это приводит к возрастанию
действующих перегрузок, появлению остаточных
деформаций и к
разрушению элементов конструкции.
Для обоснованного определения наиболее эффективных методов и
схем проникнове
ния в лунный грунт необходимо решить задачу выбора
основных проектных параметров и определения рациональных проектно
Материалы секции
конструкторских решений для пенетраторов рассматриваемых типов,
реализующих различные способы образования скважин в грунте.
Необходимо так
же проведение
сравнительных оценок эффективности
расходования в процессе проникновения в лунный грунт имеющегося у
зонда
пенетратора
запаса энергии.
Пенетратор с двигательной установкой может значительно
превосходить пенетратор инерционного действия, что
объясняется как
наличием большого запаса потенциальной энергии, так и тем, что более
энерговооруженный зонд
пенетратор может относительно большее время
двигаться в лунном грунте с меньшей скоростью по сравнению с
пенетратором чисто инерционного типа.
Публи
кация базируется на работе, финансируемой Сколковским инст
и-
тутом науки и технологий (Сколтех) в рамках Skoltech/αIT Initiative.
КОНЦЕПЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ
ОТЕЧЕСТВЕННЫМИ АСТРО
ФИЗИЧЕКИМИ
ИНСТРУМЕНТАМИ И КОСМ
ИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ
ДЛЯ РЕШЕНИЯ
ПРОБЛЕМЫ АСТЕРОИДНОЙ
ПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕ
СКОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ РОССИИ
В.Ф. Рухлев
, В.В. Сычев
ОАО ФГУП ЦНИИТОЧМАШ
ГТУ им.
Н.Э. Баумана
В докладе излагается концепция управления отечественными астроф
и-
зичекими инструментами и космическими аппаратами для решения пробл
е-
мы астеро
идной опасности и экологической безопасности России.
Предлагается высокоточная система управления большим азимутал
ным телескопом БТА, которая применима для управления основными пр
и-
водами супертелескопа АСТ
Подготовлена Международная федеральная целева
я научно
техническая программа ключевых технологий: «Развитие отечественного
телескопостроения на 2016
2026г.г.» и отечественных космических аппаратов
для решения астероидно
кометной и экологической безопасности России
Основной целью программы является со
здание крупнейшего в России
азимутального адаптивного с составным зеркалом диаметром 25 метров о
п-
тического телескопа АСТ
25, модернизация систем управления и наблюд
тельной аппаратуры действующих телескопов: БТА, РАТАН
600, ЦЕЙСС
1000,
Квазар, АТТ
600 и со
здание сети сверхточных телескопов для обеспечения
мониторинга опаснейшего астероида МН
4, в том числе применение для
наблюдения за астероидом космического телескопа "Миллиметрон" с ди
метром зеркала 10 м, а также радиотелескопа РТ
70 (Суфа) разработки
ФИАН.
Материалы секции 2
Предлагается метод коррекции орбиты мирным способом астероида
4. Метод предусматривает управление в лазерном луче орбитой астер
ида с помощью силовых энергетических установок, доставляемых перспе
тивными космическими аппаратами на астероид.
НАУЧ
НО
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ ТРАНСФОРМИРУЕМЫХ
СЕТЧАТЫХ РЕФЛЕКТОРОВ ЗЕРКАЛЬНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АНТЕНН
С.В.
Резник, П.В.
Просунцов, Ю.А.
Кисанов, К.В.
Михайловский
МГТУ им. Н.Э. Баумана
[email protected]
Для расширения во
зможностей систем космической связи,
дистанционного зондирования Земли и навигации актуально создание
зеркальных антенн с крупногабаритных трансформируемыми сетчатыми
рефлекторами. В России опыт создания таких антенн имеют ОАО «ИСС им.
М.Ф.
Решетнева», ОАО
«РКК «Энергия» им. С.П.
Королева и ОАО «ОКБ МЭИ»,
в США
компании ”Iarris” и “Astroαesh”.
Разработка космических антенн с
сетчатыми рефлекторами ведется в Европе, Китае и Японии.
Малая погонная плотность трансформируемых рефлекторов,
составляющая у лучши
х образцов около 0,3
кг/м
, обусловлена применением
радиоотражающих трикотажных сетеполотен из волокон вольфрама,
молибдена или нихрома диаметром 15
50 мкм. Стабильность заданной
формы отражающей поверхности поддерживается с помощью тросовых
растяжек, рыча
гов, стоек
подкосов, электрических приводов. Силовые
элементы таких рефлекторов изготавливают в виде прямых или
криволинейных стержней из полимерных композиционных ма
териалов
,
преимущественно из углепластиков.
При создании рефлекторов зеркальных космическ
их антенн
наибольшую сложность вызывает необходимость обеспечения высокой
стабильности формы и размеров рефлектора при меняющихся в процессе
орбитального движения космического аппарата, температурах и
температурных перепадах. Допустимые отклонения формы и
размеров не
должны превышать величины Е/16
Е/50, где Е
длина волны
радиоизлучения. Трансформируемый рефлектор должен быть компактно
уложен под обтекатель ракеты
носителя, диаметр которого
как правило,
не
превышает 4 м.
В настоящей работе представлен
езультаты разработки технических
предложений по созданию
трансформируемого сетчатого
рефлектора с
диаметром апертуры до 100 м. Дана характеристика сложной
междисциплинарной технической проблемы, связанной с развертыванием и
ужесточением многозвенной трансф
ормируемой конструкции значительно
Материалы секции
большего диаметра, чем диаметр обтекателя ракеты
носителя. Выбор
рациональных вариантов конструктивно
компоновочны
схем основан на
математическом моделировании температурного и напряженно
деформированного состояния, эксп
ериментах с представительными
образцами материалов и элемента
ми
натурных конструкций.
Отдельные результаты исследований получены при финансовой
поддержке по гранту РФФИ
00305
_____
________
Материалы секции 3
Секция 3
Основоположники аэрокосмического
двигателес
троения и
проблемы теории и
конструкций двигателей
лет
тельных аппаратов
К ВОПРОСУ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ФАКЕЛА
ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ РДТТ
Д.А. Ягодников, А.С. Бурков
МГТУ им. Н.Э. Баумана
[email protected]
ail
ru
При отработке вновь создаваемых твердых топлив [ТТ] для ракетных и
ракетно
прямоточных двигателей на твердом топливе довольно часто можно
получить результаты записи давлений в камере сгорания, свидетельству
щие о нестабильности рабочего процесса. Н
естабильность может быть об
словлена несколькими причинами, например, локальными изменениями
скорости горения ТТ или локальными изменениями соотношения компоне
н-
тов топлива в зоне горения. Для конкретизации факторов, влияющих на пр
цесс горения, в работе пр
едлагается экспериментально определить измен
е-
ние температуры продуктов сгорания и сопоставить ее с графиком давления
продуктов сгорания [ПС] в камере сгорания [КС]. При совмещении графиков
может быть выявлено несколько взаимосвязей, косвенно указывающих на
ту
или иную причину нестабильности рабочего процесса.
Для измерения температуры ПС твердого топлива на кафедре
«Ракетные двигатели» МГТУ им. Н.Э. Баумана разработан метод
спектрозональной видеосъемки, с помощью которой можно определить
температурные поля
продуктов сгорания РДТТ. Метод заключается в съемке
вольфрамового тела накала фотоизмерительной лампы и сопоставлении
уровня засветки ПЗС
матрицы видеокамеры от лампы с уровнем засветки от
ПС. Для практического использования полученных с использованием
рез
ультатов необходимо знать погрешность данного метода измерения
температуры. Для этого ра
работана специальная методика, основанная на
измерении градуированным каналом измерения температуры объекта с
известной температурой. Причем градуировка канала видеоре
гистрации и
контрольное определение яркостной температур
калибровка
осуществляется с использованием двух свет
измерительных ламп типа СИ8
300 и СИ10
300 с известными зависимостями яркостной температуры от
протекающего через лампу постоянного тока с извес
тной силой тока.
Материалы секции
Проводится видеосъемка через
интерференционный
светофильтр
скоростной видеокамерой «Видеоспринт» вольфрамового тела накала
калибровочной светоизмерительной лампы СИ10
300 (при прохождении
через нее тока определенной силы) и определение его
температуры
разработанным методом. Далее осуществляется сопоставление измеренной
температуры тела накала калибровочной лампы с ее паспортной
характеристикой. Приведены значения, позволяющие оценить точность
измерения температуры ПС.
РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАН
ИЕ ВЛИЯНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАСПЫЛА
ЖИДКОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ГОРЮЧЕГО
НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОЧЕГО
ПРОЦЕССА
В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ СПВРД
А.В. Воронецкий, К.Ю. Арефьев, С.А.
Сучков
МГТУ им Н.Э. Баумана
Проблема создания высокоэффективных камер сгорания (КС) для
сверхзв
уковых прямоточных воздушно
реактивных двигателей (СПВРД) на
жидком углеводородном горючем (ЖУВГ) является актуальной и требует д
е-
тального исследова
ния. В качестве основного показателя эффективности КС
можно выделить полноту сгорания горючего
, которая за
висит от мн
гих
факторов: места подачи и дисперсности распыла ЖУВГ, равномерности см
шения, времени пребывания продуктов сгорания и характеристик потока в
газовоздушном тракте двигателя.
Работа посвящена математическому моделированию двухфазного г
зодинами
ческого течения в КС СПВРД переменного сечения, при подаче
ЖУВГ через струйные форсунки, расположенные на внутрикамерных пил
нах. Моделирование выполнено с помощью численного решения системы
дифференциальных уравнений, включающей уравнения газовой динамики
и
уравнения движения капель ЖУВГ с учетом процессов их испарения и разр
шения в высокоэнтальпийном потоке.
Важным показателем эффективности смешения топливной композиции
в КС является интенсивность газификации капель (с учетом их возможного
предварительно
го дробления) определяемая временем полного испарения
и длиной пути
раз
, пройденного каплей за этот интервал времени. Пол
ченные данные показывают, что с увеличением скорости газового потока
время полного испарения капли снижается. Путь, пройденный кап
лей за
время
, имеет максимум в области скоростей газового потока в КС
=50…100
м/с. Это вызвано комплексным воздействием процессов дробл
е-
ния и ускорения капель ЖУВГ, которые интенсифицируются с ростом скор
Материалы секции 3
сти высокоэнтальпийного потока. При этом в диап
азоне
=50…100
м/с уск
рение капель происходит более интенсивно, чем их разрушение.
В результате моделирования определены зависимости
от времени
пребывания продуктов сгорания в КС различной конфигурации и характер
и-
стик распыла горючего. Показано, что для
эффективного распыла ЖУВГ о
т-
ношение перепада давления на форсунках к полному давлению в КС должно
составлять не менее χ=1,2, а количество форсунок, отнесенное к единице
площади
=4000…5000
. При этом для КС с временем пребывания
5…10
мс может быть по
лучена полнота сгорания
=0,85…0,92. Полученные
данные могут быть использованы при проектировании КС перспективных
летательных аппаратов с СПВРД.
Исследования выполнены при финансовой поддержке РФФИ в рамках
гранта №
01118.
ОСОБЕННОСТИ МАТЕМАТИЧЕСК
ОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ КОНВЕКТИВНОГО
ТЕПЛООБМЕНА ПРИ СВЕРХЗВУКОВОМ ОБТЕКАНИИ НЕПР
НИЦАЕМОЙ
ПЛАСТИНЫ
А.В. Воронецкий, К.Ю. Арефьев, А.А. Гусев
МГТУ им Н.Э. Баумана
andrew
gusman
mail
ru
Современный уровень развития вычи
слительной техники позволяет
проводить численное моделирование процессов внешнего конвективного
теплообмена для целого ряда задач сверхзвукового и гиперзвукового обт
кания перспективных летательных аппаратов В значительной степени то
ность решения для разл
ичных конечно
элементных моделей, реализованных
в широко распространенных коммерческих пакетах, определяет безразме
ный поперечный размер пристеночной ячейки
. Рекомендации по выбору
имеют приближенный характер и требуют уточнения, в частности для з
ачи сверхзвукового обтекания пластины.
Работа посвящена исследованию влияния
+
на рассогласование пол
чаемых путем математического моделирования распределений значения
коэффициента теплоотдачи по поверхности пластины с эмпирическими да
н-
ными.
Представленны
е в работе расчеты выполнены с помощью численного
решения системы уравнений неразрывности, сохранения импульса и энергии
потока для вязкого теплопроводного идеального газа. Для замыкания сист
е-
мы уравнений использовались различные модели турбулентности.
В р
аботе рассмотрено обтекание непроницаемой пластины при разли
ных давлениях, числах Маха, температурах газовой среды и поверхности. Для
Материалы секции
указанных режимов диапазон изменения безразмерного поперечного ра
мера пристеночной ячейки составляет
=0,8…25.
В резуль
тате проведенного исследования определены значения расс
гласования полученных расчетным путем коэффициентов теплоотдачи с э
пирическими зависимостями. Анализ полученных данных позволяет рек
мендовать для рассматриваемой задачи модель турбулентности
SST
,
обеспечивающую максимальную степень согласования результатов расчетов
с экспериментами других авторов. При этом, для увеличения точности опр
е-
деления тепловых потоков, значения безразмерного поперечного размера
пристеночной ячейки должны соответствовать д
иапазону
<4. Получе
ные
результаты могут быть использованы при создании конечно
элементных м
делей для расчета конвективных тепловых потоков на внешней поверхности
сверхзвуковых и гиперзвуковых летательных аппаратов.
ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРО
ЦЕССА В КАМЕРЕ
ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ГАЗОГЕНЕРАТОРА ЖРД РАЗГОННОГО БЛОКА НА
КОМПОНЕНТАХ ТОПЛИВА «КИСЛОРОД
КЕРОСИН»
П.П.
Стриженко, Н.И.
Быков,
Д.А.
Ягодников*, Ю.В.
Антонов*, М.А.
Стрелец*
РКК Энергия имени акад. С.П
Королева,
*МГТУ им. Н.Э
Баумана
В настояще
е время одним из актуальных направлений развития
ракетного двигателестроения является совершенствование уже
существующих двигательных установок (ДУ) путем оптимизации рабочего
процесса, протекающего в объемах камеры сгорания и исполнительных
элементов ДУ,
таких как ТНА, газогенератор, коллектора подачи компонентов
и др.
Целью данной работы является расчетное исследование и оптимизация
рабочего процесса, протекающего в камере окислительного газогенератора
кислород
керосинового ЖРД.
Рассматриваемый газогенера
тор выполнен по
двузонной
схеме, в
соответствии с которой подача окислителя в камеру осуществляется двумя
различными путями, а именно, в осевом направлении через форсуночную
головку вместе с горючим, а так же радиально через систему отверстий,
перпендикуля
рных оси газогенератора.
Задача решалась численно с использованием пакетов
Ansys
CFX
и
Fluent
как в осесимметричной постановке, так и в трехмерных цилиндрических
координатах с привлечением диффузионно
кинетической модели горения.
Моделировались два режима
работы газогенератора: номинальный
=17
МПа,
=37); аварийный (не работает одна из форсунок смесительной
Материалы секции 3
головки). В результате численных исследований рабочего процесса,
протекающего в камере, получены поля давления, температуры,
концентраций исходных ре
агентов и продуктов сгорания в выходном и
продольном сечениях расчетного объема для двух рассматриваемых
режимов работы. Подтверждена возможность выравнивания полей скорости,
температуры и концентраций компонентов, составляющих генераторный газ,
на имеющей
ся длине камеры.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛООТДАЧИ В
ТРАКТЕ ОХЛАЖДЕНИЯ ЖРД В УНИФИЦИРОВАННЫХ ПЕРЕМЕННЫХ
В.П. Александрёнков, Т.М. Мошик
МГТУ им Н.Э. Баумана
aleks
power
bmstu
ru
,
[email protected]
yandex
ru
В данной работе проведено исследование эффективности интенсиф
и-
кации теплообмена по относительным теплогидравлическим характерист
и-
кам различных способов интенсификации в кольцевом канале.
В основу метода оценки зал
ожено допущение о неизменном характере
зависимостей теплоотдачи в объектах и эталонном гладком канале (прин
и-
маются постоянные значения коэффициентов аппроксимации зависимостей).
На практике обработка результатов различных авторов по интенсиф
и-
кации теплообм
ена не отвечает этим условиям в полной мере в широком
диапазоне изменения режимов течения для различных способов интенсиф
и-
кации теплообмена.
В данной работе предложен альтернативный метод оценки эффекти
ности, с использованием, так называемых эффективных
или точнее униф
и-
цированных параметров исследования
эфф
и
эфф
, применимые только к
зад
чам форсирования теплообменных аппаратов.
Предлагается использовать данный подход к оценке эффективности
различных способов интенсификации теплообмена в кольцевых тра
ктах
охлаждения ЖРД.
Материалы секции
ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДИСПЕРСНЫХ ПОТОКОВ В ТЕХНИЧЕСКИХ
СИСТЕМАХ, РАБОТАЮЩИХ В ОСЛОЖНЕННЫХ УСЛОВИЯХ ПРИМЕНИТЕЛЬНО
К НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ, ХИМИЧЕСКОЙ ИЛИ РАКЕТНО
КОСМИЧЕСКОЙ
ОТРАСЛИ
С.Ф. Максимов, Е.Я. Петерс
МГТУ им Н.Э. Баумана
macsimov
mail
ru
,
Petra
phyzik
mail
ru
Решается задача разработки усовершенствованного метода и средств
оперативного исследования параметров многофазных потоков в виде
смеси
жидкостей, газов с механическими примесями в условиях ограниченных
объемов и геометрии в процессе их функционировании в режиме реального
мени.
Приводится анализ литературных данных по разработке аналогичных
систем на базе пробоотборных устройств,
используемых в нефтегазовой
отрасли. Рассматривается физическая и математическая модели
электрофизических характеристик дисперсных смесей (пластовая вода
нефть) в составе движущегося скважинного потока. По результатам
теоретических расчетов и эксперименто
в получена обобщенная зависимость
удельного сопротивления воло
нефтяной смеси для нефтей различной
номенклатуры и состава в широком диапазоне содержания солей в
подтоварной воде и нефти, а также те
пературы и давления.
Указанная зависимость была положена
в основу разрабатываемой
системы непрерывного контроля дисперсного состава скважинного флюида
на забое и устье нефтяных скважин эксплуатирующих одновременно
несколько объектов.
Она так же использовалась в составе разработанной авторами забойной
установки
регулирования обводненности нефтяных скважин (ЗУРОС),
успешно прошедшей предварительные испытания на промыслах в
Самарском р
гионе.
ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР С МЕЖКАНАЛЬНЫМ ТЕЧЕНИЕМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
СКВОЗЬ ШАРОВЫЕ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЕ ЭЛ
МЕНТЫ
Ф.В. Пелевин, А.В. Пономаре
МГТУ им. Н.Э.
Баумана
pelfv
rambler
ru
Ядерным ракетным двигателям (ЯРД) в России и в США с середины 50
годов 20
го века уделяе
ся большое внимание из
за их высокого удельного
импульса тяги. В настоящее время акт
уальным становится вопрос создания
ядерных энергодвигательных установок (ЯЭДУ) для энергоснабжения косм
и-
ческих аппаратов и станций на уровне десятков
сотен киловатт в течение
Материалы секции 3
длительного времени, напр
мер, для пилотируемой экспедиции к планете
Марс. Для эт
ого необходимо создать на базе ЯРД ядерную энергодвигател
ную у
тановку.
Исследование особенностей организации процесса нагрева рабочего
тела в трактах охлаждения элементов конструкции ЯЭДУ представляет собой
акт
альную и новую область в науке и технике.
докладе представлена межканальная схема движения теплоносителя
в ядерном реакторе с шаровыми микротвэлами. При межканальной тран
пир
ции теплоносителя уменьшается путь движения теплоносителя через
пористую среду и уменьшаются затраты мощности на прокачку
теплоносит
е-
ля. При одинаковых затратах мощности на прокачку теплоносителя увелич
и-
вается скорость движения и теплоотдача. Показано преимущества шар
вых
микротвэлов перед тепловыделяющими сборками на основе витых стер
ней. Приводятся результаты
экспериментал
ьного исследования полей да
ления и температуры в каналах с отводом и подводом массы и теплоты при
переменных массовых расходах теплоносителя. Установлено влияние масс
вой скорости теплоносителя в подводящих и отводящих каналах на поля ст
тического давлени
я в подводящих и отводящих каналах.
Межканальную транспирацию теплоносителя сквозь пористую среду
можно использовать как в ядерном реакторе
ЯЭДУ
, так и в системе
охлаждения
сверхзвукового с
пла.
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ
РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОД
А ГАЗОГЕНЕРАТОРА
НЖЕКЦИЕЙ НИЗКОТЕМПЕР
АТУРНЫХ ПРОДУКТОВ СГ
ОРАНИЯ
Е.А. Андреев, С.А. Завьялов
МГТУ им Н.Э. Баумана
mail
ru
В настоящее время актуальной и востребованной является задача ра
работки регуляторов расхода газогенерато
рного газа для ракетно
прямоточных двигателей на твёрдом топливе. В настоящее время наиболее
исследованным и отработанным способом является изменение площади
проходного сечения канала между газогенератором и камерой дожигания.
При этом регулятор расхода то
плива работает в очень жестких условиях (в
сокие температуры, двухфазность потока, большое время работы). Этим об
ясняется неудовлетворительная надежность существующих механических
регуляторов. В работе рассматривается возможность использования вдува
проду
ктов сгорания низкотемпературного безметального твердого топлива в
камеру сгорания основного маршевого газогенератора для регулирования
давления в нем, и, соответственно, расхода. Несмотря на усложнение схемы
двигателя, существуют несомненные положительные
моменты, такие как
Материалы секции
простота и надежность соплового блока газогенератора, отсутствие против
направленных з
бросов расхода при регулировании, возможность влиять на
процесс в марш
вом газогенераторе соответствующим подбором рецептуры
топлива управляющего газ
огенератора. В работе рассчитаны расходные х
рактеристики основного газогенератора при различных рецептурах маршев
го заряда.
РЕГУЛИРОВАНИЕ РАСХОД
А ПРОДУКТОВ ГАЗОГЕНЕ
РАЦИИ В
КОМБИНИРОВАННЫХ ДВИГ
АТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ
Е.А. Андреев, И.Н. Копытин
МГТУ им Н.Э.
Баумана
mail
ru
Одним из перспективных типов двигательных установок летательных
аппаратов с внутриатмосферной областью эксплуатации являются двигател
ные установки на базе ракетно
прямоточных двигателей.
Изме
нение площади проходного сечения канала между газогенерат
ром и камерой дожигания
один из самых простых и действенных способов
гулирования РПД. Таким способом можно получить требуемые давление в
газогенераторе и, соответственно, секундный массовый расх
од, время раб
ты двигателя. Регулятор расхода топлива работает в очень жестких условиях,
поэтому основным критерием оценки данного узла конструкции является его
работоспособность и надёжность. В тоже время, нельзя не учитывать то, что
конструкция регулятор
а имеет ключевое влияние на процессы, происход
щие в камере дожигания, и, как следствие, на обеспечение полноты дожиг
ния продуктов газогенерации. С этих позиций в данной работе проведено
сравнение трех различных конструктивных схем регуляторов расхода: с
движной заслонкой, с поворотной заслонкой и лепесткового типа и проан
лизированы их основные преимущества и недостатки при работе в системе
двигателя.
ПРОГРАММА ВТОРИЧНОЙ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ОГНЕВЫХ СТЕНДОВЫХ
ИСПЫТАНИЙ РДМТ
Д.Ю. Кудрин, Д.А. Ягодник
ов, Ю.В. Антонов
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Процесс огневых стендовых испытаний (ОСИ) ракетного двигателя св
зан со сбором и обработкой значительного количества информации, в числе
которой данные о расходах компонентов, давлении в камере сгорания, тяге,
темпера
туре охладителя и др. Учитывая специфику испытаний двигателей
отдельных типоразмеров, часто требуется экспресс анализ полученных р
е-
Материалы секции 3
зультатов с целью возможности принятия решения о продолжении испыт
ния, либо о корректировке режимных параметров пуска. Лишь
нек
торые из
представленных на рынке программного обеспечения продуктов допускают
возможность выполнения полноценной процедуры экспресс анализа.
В связи с описанными выше обстоятельствами целью настоящей работы
является написание программы вторичной обрабо
тки результатов ОСИ р
кетного двигателя малой тяги (РДМТ) на газообразных компонентах топлива.
Рассматриваемый в работе комплекс реализован в среде 5elphi X93.
Чтение первичных результатов эксперимента (данные о давлениях подачи)
осуществляется из текстово
го файла, генерируемого программой сбора и
обработки информации. Данные, считанные из документа, хранятся в ед
и-
ном массиве. Связь с процедурой расчета параметров термодинамического и
зового равновесия также осуществляется через текстовый файл.
Реализован
ный пакет вычисляет массовые расходы газообразных ко
м-
понентов топлива (по зонам), их соотношение, коэффициент избытка окисл
и-
теля, площади дроссельных шайб и критического сечения, экспериментал
ное и теоретическое значения расходного комплекса, а так же коэ
ффициент
ФОРСИРОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ 14Д21 РАКЕТЫ «СОЮЗ
В.В.
Семенов (МАИ)
Semenov
ru
В.К. Чванов (НПО Энергомаш)
[email protected]
И.Э.
Иванов (МГУ)
[email protected]
В.В.
Фёдоров (НПО Энергомаш)
[email protected]
Работа посвящена актуальной проблеме увеличения массы полезного
груза, доставляемого на окол
земную орбиту ракетой
носителем «Союз
2».
Этого можно добиться посредством форсирования по давлению четырёхк
мерного двигателя 14Д21 центрального блока ракеты «Союз
2».
Двигатель 14Д21 с тягой в пустоте
= 87 тс, работающий при давл
нии
в камерах сгор
ания
= 55,5 кг/см
, установлен на 2
ой ступени ракеты, при
этом начинает работать "с земли"
одновременно с двигателями 1
ой ступ
е-
ни. Таким образом, он как двигатель 1
ой ступени работает с перерасшир
е-
нием потока газа в соплах (с потерями тяги), а как
двигатель 2
ой ступени
недора
ширением потока, т.е. с "недобором" тяги.
В работе предлагается повысить давление в камерах сгорания двигат
ля 14Д21 на 10 %, т.е. давление поднять до 60 атм. (до допустимого по ко
н-
струкции), при этом для снижения потерь
тяги из
за недорасширения газа
при работе двигателя на высоте сопла камер снабдить общим круглым
насадком.
При установке общего насадка к реактивным соплам двигателя на стыке
сопло
насадок образуется е
тественный излом контуров, что приводит при
Материалы секции
работе д
вигателя в плотных слоях атмосферы к принудительн
му, раннему
отрыву потока газа от срезов сопел. Благодаря отрыву в соплах уменьшается
перерасширение п
тока (насадок как бы отсутствует), и они работают близко
к расчётному режиму. При работе двигателя в ве
рхних слоях атмосферы
(снижении внешнего давления) скачок уплотнения со срезов сопел перех
дит на кромку насадка (насадок начинает функционировать) и сопло стан
вится высотным.
В работе приводятся результаты расчетов тяговых характеристик двиг
теля 14Д21,
снабженного общим насадком, по всей высоте траектории пол
та ракеты. Прирост тяги на земле за счет форсирования составил Δ
≈12 %, а
на высоте только за счет общего круглого насадка
≈ 2 % (в сумме Н
14%).
ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ РД
193
В.И
Семенов,
В.А.
Огнев
ОАО «НПО Энергомаш имени академика В.П
Глушко»
[email protected]
Двигатель РД
193
однокамерный кислородно
керосиновый ЖРД, в
полненный по замкнутой схеме с дожиганием окислительного газа
после
турбины. РД
193 спроектирован по техническому заданию РКЦ «Прогресс» в
качестве маршевого двигателя первой ступени легкой РН «Союз 2.1в». Пр
тотипом послужил двигатель РД
191. Главное отличие от прототипа
отсу
ствие узла качания.
Есть идея использ
овать двигатель РД
193 в качестве навесного старт
вого ускорителя, что может обеспечить достаточно быстрое (в течение ~5
лет) создание мощной ракеты грузоподъемностью до
Прототипом це
н-
трального блока может стать находящаяся в эксплуатации РН «Зенит»
с ма
шевым двигателем РД
171М на первой ступени.
Двигатель РД
193 спроектирован на базе предыдущих разработок,
начиная с двигателя РД
170, который сертифицирован на 10 полетов и, таким
образом, в перспективе становится возможным использование модифик
ций Р
193 в составе ускорителей МРКС.
В случае использования двигателя в качестве маршевого (при отсу
ствии рулевого), вместо рамы в РД
193 на тот же стыковочный фланец может
быть установлен шарнирный узел, закрепленный противоположной стор
ной к ракете, что д
елает возможным управление по тангажу и рысканью, а
управление по крену осуществляется небольшими соплами, питаемыми г
зом, о
бираемым после турбины.
_____
________
Материалы секции 4
Секция 4
Космическая энергетика и космические электроракетные
двигательные системы
акт
уальные проблемы создания и
обеспечения качества, высокие технологии
ПАМЯТИ ПРОФЕССОРА Л.А. ЛАТЫШЕВА
М.К. Марахтанов
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Имя Леонида Алексеевича Латышева (1926
2013) тесно связано с Мо
ковским авиационным институтом. Вспоминая об этом з
амечательном чел
веке, непременно вспомнишь 208
ю кафедру МАИ, на которой прошли с
мые плодотворные годы его творческой деятельности.
Леонид Васильевич поступил в МАИ в 1943г. и окончил его в 1948г., р
ботая «по совместительству» шофером в институтском га
раже. Шла война, и
хотя из оборонных институтов на фронт не брали, но каждый студент вносил
трудовую лепту в ожидаемую победу. Окончив МАИ, Леонид Васильевич
избрал себе карьеру ученого и вузовского преподавателя. Он стал нау
ным
сотрудником и поступил в а
спирантуру МАИ. В то время круг интересов м
лодого специалиста охватывал теорию и практику ЖРД и, в частности, вопр
сы кипения топлива в баках ракеты. Его кандидатская диссертация (1955г.)
была посвящена топливам в ЖРД. Работая одновременно в приборном от
ле, Леонид Алексеевич изобрел, сконструировал и довел до прои
водства
индикатор давления для двигателя внутреннего сгорания. Экспериментал
но
опытные мастерские МАИ ещё долгое время производили малыми па
тиями эти индикаторы.
Когда в МАИ в 1962 г. была
образована 208
я кафедра («Электрораке
ные двигатели»), Леонид Васильевич перешел на неё работать и оставался
верен её плазменным делам до конца своих дней. В 1970 году он защитил
докторскую диссертацию уже по плазменной тематике, став первым докт
ром п
о ЭРД на кафедре 208. Вскоре он получил звание профессора, а затем и
заслуженного деятеля науки и техники.
Леонид Васильевич прекрасно чувствовал физику плазмы, чувствовал
суть этого сложного вещества и, что главное, умел успешно воплощать её в
конструкци
ю электроракетного двигателя. Ему были близки электротехнич
ские процессы и схемы источников энергопитания ЭРД. Он любил точные
формулировки, любил докопаться до сути дела, чтобы всё явление было
видно, как на ладони. Ионные двигатели стали началом его кар
ьеры в ЭРД, и
Материалы секции
авторитет Л.В. Латышева в этой области был непререкаемым среди специ
листов.
Леонид Васильевич был общительным человеком, притягательный х
рактер которого собирал вокруг него инженеров со всей страны на знамен
и-
тые семинары по ЭРД. Так и при
выкли называть их «семинарами Латышева».
И не мудрено. Ведь такими профессорами вправе гордиться русская инж
е-
нерная школа.
ОБ УЧАСТИИ В РАБОТЕ АКАДЕМИЧЕСКИХ ЧТЕНИЙ ПО КОСМОНАВТИКЕ
ПРОФЕССОРОВ
Л.А. КВАСНИКОВА И Л.А. ЛАТЫШЕВА
А.П
Белоусов
Московский авиа
ционный институт
(национальный
исследовательский университет)
В 2013 году ушли из жизни двое очень эрудированных человека, два
профессора, доктора технических наук Леонид Александрович Квасников и
Леонид Алексеевич Латышев. Вся их научная работа протекала
в стенах ф
культета двигателей Московского авиационного института (МАИ) и была св
зана с актуальными проблемами авиации и космонавтики.
На протяжении многих десятилетий Л.А.
Квасников был научным рук
водителем исследований в области космической энергетики
на кафедре 208
МАИ, а Л.А.
Латышев возглавлял до последних дней своей жизни на той же
кафедре научное направление, связанное с разработкой некоторых типов
электроракетных двигателей.
Под руководством Л.А.
Латышева более 50 лет работал научный сем
и-
нар, на
котором регулярно выступали с интересными сообщениями о пр
веденных научных исследованиях сотрудники многих организаций
научно
исследовательских институтов, опытно
конструкторских бюро и высших
учебных заведений. Нередко темы докладов участников семинар
а являлись
составной частью их квалификационных работ.
Многие из участников упомянутого выше научного семинара после в
деления в 1983 г. в отдельное тематическое направление сегодняшней се
ции № 4 Чтений стали активно участвовать в работе Чтений, не менее
трети
всех заседаний секции №4 были посвящены обсуждению докладов пре
ставителей научных коллективов, возглавляемых Л.А.
Квасниковым и
Л.А.
Латышевым.
Л.А.
Латышев, будучи ветераном ракетно
космической отрасли, нео
нократно лично делился с участниками
Чтений не только научными идеями,
но и воспоминаниями о вкладе в космические исследования многих видных
ученых
пионеров освоения космического пространства.
Материалы секции 4
В 1991 году на пленарном заседании ХУ Чтений Л.А.
Латышев выст
пил
с докладом «Глобальная космич
еская термоядерная энергетика и возмо
ности ее создания», а в 1995 г. на пленарном заседании Х1Х Чтений
Л.А.
Квасников в соавторстве с академиком
Н.Н.
Пономаревым
Степным выступил на тему «Д.Д.
Севрук и создание
ракетных и космических двигательных устано
вок».
Многие научные проблемы, связанные с разработкой электроракетных
двигателей и энергетических установок, которым посвятили свою
деятел
ность
Л.А.
Квасников и Л.А.
Латышев, актуальны в настоящее время и реш
ются следующими поколениями исследователей.
ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ ФАКТОР
РАЗВИТИЯ БОРТОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ОРБИТАЛЬНЫХ
КОСМИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
М.И
Киселёв, А.С
Комшин
МГТУ им. Н.Э. Баумана
komshi
mail
ru
Развитие промышле
нности, науки и техники во все времена взаимно
стимулировалось ростом экономической эффективности, физической нео
б-
ходимости, народнохозяйственной значимостью. С одной стороны в XX веке
получили свое развитие четвертый и пятый технологические уклады. Для
на
шей страны вторая половина века характеризовалась периодом промы
ленного подъема. Начало XXI ознаменовало переход из пятого в шестой те
нологической уклад. По мере развития технологий приобретают свою знач
и-
мость такие направления, как наноэлектроника, нано
материалы, наноби
технология, наносистемы. При этом технологический прорыв возможен
только при развитии элементов нано, био
и информационных технологий,
модернизации промышленности и существенном повышении точности и
мерений в рамках шестого уклада.
Уста
новлено, что максимальная точность измерений, достижимая а
п-
паратурой, размещённой в лаборатории, определяется уровнем её энерг
обеспечения. Своеобразие энергетического обеспечения процедуры изм
е-
рения проявляется и в том, что в отличие от целого ряда фундам
ентальных
соотношений неопределённостей, характерным примером которых может
служить известное соотношение для неопределенностей координат и и
м-
пульсов, аналогичное соотношение для неопределенностей энергии и вр
мени не является фундаментальным и может быть
преодолено совреме
н-
ными техническими средствами в режиме дискретных стробоскопических
отсчётов.
Материалы секции
Вместе с тем, перспективный фазохронометрический метод, одна из
модификаций стробоскопического подхода, открывает возможности инфо
мационно
метрологического соп
ровождение работы механизмов циклич
е-
ского действия в энергетике, на транспорте и в других отраслях отечестве
н-
ной техники. Дальнейшим развитием данного подхода должно явиться с
здание Национальных систем прогнозирующего мониторинга и аварийной
защиты объект
ов Единой Энергетической Системы России, а также метрол
гического обеспечения полного жизненного цикла отечественных машин и
механи
мов.
Точность, быстродействие и полнота получаемых характеристик фун
ционирования энергетических систем в сочетании с матема
тическими мод
лями обеспечивают как контроль развития аварийных ситуаций, так и ко
н-
троль ост
точного ресурса.
В ближайшие годы необходимо решение целого ряда фундаментал
ных теоретических и прикладных задач для обеспечения существенного пр
рыва в развитии
и освоении ближнего космоса, таких как: разработка супе
современных систем дистанционного зондирования Земли; разработка
сверхскоростных систем передачи широкополосной информации; управл
ние космическими аппар
тами на дальних орбитах при реализации лунно
й
программы и обеспечении пилотируемого полета на Марс и т.п.
Безусловно, насыщение космических бортовых систем и комплексов
наземного управления космическими аппаратами прецизионными встрое
н-
ными измерительными системами в сочетании с высоким уровнем матем
тического обеспечения эксплуатации позволит на новом метрологическом и
научно
техническом уровне решать настоящие и будущие задачи отеч
е-
ственной космонавтики и ее дальнейшего развития.
НАЗЕМНЫЕ И ЛЁТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ КОРРЕКТИРУЮЩИХ ДВИГАТЕЛЬНЫХ
УСТАНОВОК МА
ЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ТИПА «КАНОПУС
В»
И.А
Медведков, В.П
Ходненко, А.В
Хромов
ОАО «Корпорация «ВНИИЭМ»
Корректирующие двигательные установки (КДУ) малых космических а
п-
паратов (КА) дистанционного зондирования Земли типа «Канопус
В» созданы
на базе
стационарных плазменных двигателей СПД
50 (разработчик ОКБ
«Факел», г. Калининград) и предназначены для коррекции ошибок вывед
ния, разведения КА по фазе и поддержания параметров орбиты в течение
срока активного существования КА.
На предприятии
разработчик
е КА (ОАО «Корпорация «ВНИИЭМ») был
проведён входной контроль КДУ, установка их блоков на борт КА, а также:
1. Автономные и стыковочные испытания КДУ, состоящие из:
Материалы секции 4
проверки прочности и герметичности межблочные трубопроводы в
сокого и низкого давления, к
оторые наддувались гелием и производился
поиск дефектов с помощью масс
спектрометрического течеискателя по м
е-
тоду «щупа»;
проверки правильности сборки электрической схемы установки при
питании и управлении от контрольно
проверочной аппаратуры (КПА) КДУ.
При стыковочных испытаниях питание и управление КДУ производ
и-
лось от бортовых систем КА, а команды выдавались оператором испытател
ного вычислительного комплекса (ИВК) КА.
При всех видах испытаний двигатели СПД
50 были обесточены, вместо
них подключались и
митаторы.
2. Комплексные испытания КДУ, которые позволили проверить и по
твердить правильность исполнения бортовым комплексом управления КА
алгоритма управления КДУ. В ходе испытаний с помощью ИВК запускалось
исполнение в бортовой вычислительной системе (Б
ВС) циклограмм управл
ния КДУ.
При испытаниях отрабатывались:
штатное функционирование двигательной установки на любом соч
е-
тании полукомплектов;
реакции вычислительной машины на нештатные ситуации КДУ. П
следние имитировал оператор КПА КДУ, управляющи
й имитаторами двиг
телей СПД
50 по сигналам с выносного пульта оператора.
3. Термовакуумные испытания КДУ в составе КА. Испытания провод
и-
лись в термовакуумной камере, имитировалась штатная работа КДУ в теч
е-
ние сорока минут на освещенной части витка в тече
ние четырех витков по
ряд. Надо отметить, что при лётных испытаниях был отмечен нагрев аккум
ляторной батареи КА при разряде большими токами в ходе работы КДУ на
теневом участке витка, который мог бы быть выявлен в ходе ТВИ при более
удачной испытательной
циклограмме.
4. Испытания на электромагнитную совместимость в составе КА. Исп
тания проводились в безэховой камере, двигатели и модули газораспред
ления КДУ в испытаниях не участвовали.
В апреле 2012 г. после завершения наземной экспериментальной отр
ботк
и КА «Канопус
В» №1 и однотипный Белорусский КА были доставлены
на космодром Байконур. В ходе подготовки КДУ к запуску проводились сл
дующие виды работ:
1. Проверка герметичности трубопроводов. При проверке была выя
лена течь по штуцерно
стяжному соединени
ю из
за применения прокладки
из нештатного материала. После установки штатной прокладки течь была
ранена.
Материалы секции
2. Заправка КДУ ксеноном, отбор проб рабочего тела из заправленного
бака КДУ на анализ, консервация внутренних полостей КДУ ксеноном, кот
рые произ
водились с помощью системы заправки ксеноном СЗК
001 разр
ботки КБ «Арматура»
филиала ГКНПЦ им. М.В. Хруничева. Заправка ос
ществлялась перепуском газа из транспортного баллона до выравнивания
давления с дальнейшей принудительной перекачкой ксенона с пом
ощью
прессора с пневмоприводом. Способ отсечки дозы
весовой.
3. Повторение комплексных испытаний КДУ. При испытаниях из
за
ошибки оператора КПА был задан нештатный режим работы системы пит
ния и управления КДУ, что привело к отказу модуля питания нака
ла катода
системы, и потребовало ремонта модуля на заводе
изготовителе.
22 июля 2012 г. космические аппараты «Канопус
В» №1 и Белорусский
КА были запущены на круговую солнечно
синхронную орбиту высотой ~510
км.
Лётные испытания КДУ проводились в октябре 20
12 г. в следующей п
следовательности:
1. Заряд входного фильтра системы питания и управления, подрыв о
сечных пироклапанов, проверка давления рабочего тела в блоке хранения
ксенона.
2. Проведение тестовых включений двигателей продолжительностью по
5 минут
на освещенном участке витка орбиты перед сеансом связи с КА.
В ходе включений было установлено, что двигатель СПД
50 запускае
ся
по команде на открытие клапанов модуля газораспределения, а не по к
манде на включение генератора импульсов поджига. Данное яв
ление расп
знавалось бортовой вычислительной системой как нештатная ситуация, тр
е-
бующая парирующих действий, которые переводили систему питания и
управления КДУ в нерасчетный режим. Был уточнен алгоритм работы БВС
(заблокированы парирующие действия), дальн
ейшая работа с КДУ подтве
дила правильность такого решения.
3. Включения двигателей с работой по штатным циклограммам, кот
рые были проведены без замечаний.
С января 2013 года по настоящее время корректирующие двигательные
установки КА «Канопус
В» №1 и Бел
орусского КА применяются для корре
ций поддержания фазового угла между КА в плоскости орбиты (который
должен быть близок к 180°) и компенсации атмосферного торможения. В
ходе коррекций каждые сутки полёта КА производится от 2 до 4 включений
двигателя продо
лжительностью по 40 минут каждое.
Успешное функционирование КДУ в условиях орбитального полёта по
твердило правильность подхода к наземным испытаниям, заправке и лётным
испытаниям корректирующих двигательных установок КА типа «Канопус
В».
Материалы секции 4
КОРРЕКТИРУЮЩАЯ Д
ВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ МАЛОГО
КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА ОПТИКО
ЭЛЕКТРОННОГО НАБЛЮДЕНИЯ ЗЕМЛИ
«ЗВЕЗДА»
В.П
Ходненко, А.Н
Запорожцев, А.В
Хромов, И.А
Медведков
ОАО «Корпорация «ВНИИЭМ»
Произведен анализ и выбор корректирующей двигательной установки
(КДУ)
для малого космического аппарата (МКА), позволяющая, в течение вс
го срока активного существования (САС), обеспечивать коррекцию орбиты.
К малому космическому аппарату предъявлялись следующие требов
ния:
тип орбиты
близкая к круговой, солнечно
синхронн
ая;
номинальная высота орбиты
500 км;
высота орбиты должна быть стабилизированной;
гарантированный срок активного существования МКА должен с
ставлять не менее 5 лет;
масса МКА
200 кг;
площадь миделя МКА
1 м
напряжение бортовой сети МКА
24…34 В.
Задачи, решаемые КДУ: коррекция ошибок выведения, поддержание
рабочей орбиты в течение всего САС, разведение аппаратов в группе по фазе
и разведение группы аппаратов по фазе. К КДУ предъявляются следующие
требования:
наличие опыта лётной эксп
луатации или завершенной наземной
экспериментальной отработки;
приемлемый для МКА уровень тяг;
энергопотребление КДУ
не более 300 Вт;
масса КДУ
не более 30 кг.
При выборе типа КДУ решено ограничиться определенными требов
ниями к характеристикам д
вигателя, а именно:
суммарный импульс тяги не более 2
тяга двигателя от 5
мН до 1
Н;
работа на однокомпонентном топливе.
Заданные требования и характеристики позволили сформировать узкий
круг типов КДУ для МКА. Выбор предстояло сделать из следую
щих двиг
тельных установок (ДУ):
ДУ на холодном газе;
ДУ с электронагревными двигателями (ЭНД);
ДУ с термокаталитическими двигателями (ТКД);
ДУ со стационарными плазменными двигателями (СПД).
В результате анализа были получены данные, которые предс
тавлены в
таблице 1.
Материалы секции
Таблица 1
Сравнительные характеристики различных типов КДУ.
Пар
метры
КДУ
КДУ на а
миаке ПО
лёт»
Гидразиновая
КДУ с ТКД
разработки
ОКБ «Ф
кел»
Гидраз
новая
КДУ с БХК
НИИМаш
КДУ на кс
е-
ноне с СПД
50 разр
ботки ОКБ
«Факел»
Á1%%\f
,&�
%*1#=-�/
U�
!»-
16,5
Удельный
пульс, с




Величина т
ги, мН
100…1000
100…1000
Потребляемая
мо
ность, Вт

Масса раб
чего тела, кг
8,7
8,52
7,85
2,5
Полная
ма
са, кг
13,4
В результате, исходя и
з требований, предъявляемых к КДУ, выбор
ост
вили на гидразиновой КДУ с термокаталитическими двигателями разр
ботки ОКБ
«Факел», тип двигателя К50
10.5.
РАБОЧИЙ ЦИКЛ ТУРБОГЕНЕРАТОРНОЙ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ ДЛЯ ОРБИТАЛЬНОЙ ТРАНСПОРТН
ЗАПРАВОЧНОЙ
СТАНЦИИ
Н.Е
Третьяков
МГУ им. М. В. Ломоносова
В докладе рассматривается штатный рабочий цикл турбогенераторной
солнечной электростанции (ТСЭС) большой мощности (более 20
00 кВт) для
орбитальной транспортно
заправочной станции (ОТЗС; см. в журнале "Ал
тернативный киловатт" №13 (15) 2012 статьи Г. А. Щеглова и Н. Е. Третьяк
ва). Он состоит из двух частей, т. к. ОТЗС движется по низкой околозе
ной
орбите (НОЗО) и периодическ
и попадает в тень Земли. Каждая часть (и све
лая, и тёмная) длится примерно 40 мин. (эта длительность изменяется в з
Материалы секции 4
висимости от высоты орбиты ОТЗС, которая периодически изменяется со
временем в пределах 400
500 км). При движении ОТЗС по освещённой части
НОЗО ТСЭС запасает энергию в количестве, достаточном для функционир
вания ОТЗС (в т. ч.
и ТСЭС без изменения режима её турбогенераторов) в
тени Земли (на самом деле
на гораздо большее время из соображения бе
опасности: необходимо иметь возможность прои
звести даже сложный р
е-
монт, требующий много времени, без получения энергии извне!). Запасы
трёх видов: электроэнергия в электроаккумуляторах (ЭА); тепловая энергия в
кумуляторах тепла (АТ), представляющих собой баки с непроточной водой,
нагреваемой смо
нтированными в них теплообменниками
нагревателями, по
которым циркулирует водяной пар, производимый и нагреваемый 4
мя од
и-
ночными концентраторами, расположенными между сборками энергобл
ков [крестообразно расположенные 4 сборки по 4 энергоблока в каждой, в
дом энергоблоке
по 2 бака одинаковых размеров со схожей "начинкой",
через них последовательно проходит трубопровод с водой из конденсатора
пара (КП), нагреваемой их теплом], и энергия пара (тепло и давление) в а
кумуляторах пара (АП). На АТ возлагает
ся двойная задача: 1) при движении
на свету
подогревать воду, подаваемую из КП в коллектор №1, 2) при дв
и-
жении в тени
поддерживать во всех трубах, узлах и агрегатах энергоблока
температуру значительно выше нуля во избежание замерзания в них воды.
АТ ск
онструированы так, что к окончанию движения по освещённому учас
ку
НОЗО температура воды в 1 АТ (ближайшем к КП) достигает 50
С, а во 2 АТ
С. АП сконструированы так, что штатное входное давление пара в них
40 ата [создаётся питательным насосом (П
Н), подающим воду из КП в ко
лектор №1 приёмника излучений концентратора (каждый приёмник излуч
е-
ния концентраторов в энергоблоках сборок состоит из трёх труб
коллекторов, а в концентраторах между сборками
из четырёх)], а выходное
(рабочее давление для ви
нтовой турбины энергоагрегата №1 энергоблока)
20 ата.
При вступлении ОТЗС в тень автоматически закрываются теплоизоляц
и-
онные заслонки на приёмниках излучения всех концентраторов (и в сборках
энергоблоков, и между ними) для максимального уменьшения потерь
тепла
в них. При снижении температуры приёмников излучения любого концентр
тора на величину, превышающую погрешность терморегулятора, происходит
следующее. Если это
концентратор энергоблока сборки, в энергоблоке з
крывается кран перед АП, включается нас
ос, перегоняющий конде
сат из КП
в РБ, и открывается кран между КП и РБ; затем закрывается кран между КП и
1 АТ, открывается кран в байпасной магистрали, шунтирующей ПН для
предотвращения вредного воздействия воды под давлением 40 ата на ПН
после его выклю
чения, закрывается кран перед коллектором №1, выключ
ется ПН и после его полной остановки закрывается кран в его байпасной м
Материалы секции
гистрали. Если же это
концентратор между сборками, то в его контуре [с
стоящем из трубы
коллектора приёмника излучения, теплообме
нника
нагревателя в АТ, циркуляционного насоса (ЦН) и соединяющих их труб] в
ключается ЦН (там давление небольшое
байпасы не нужны). Т. о., работа
всех энергоагрегатов каждого энергоблока продолжается (без снижения
мощности!) за счёт запаса пара в его АП
со сбросом воды из КП в РБ, а в ко
н-
турах нагревателей АТ пр
исходит естественная циркуляция теплоносителя,
осуществляющего теплообмен между коллекторами приёмников изл
чения
и нагревателями АТ за счёт большого перепада температур между ними.
Конструкция А
П такова, что при его изоляции от источника пара давл
ние в
нём понижается очень медленно, а на выходе остаётся неизменным
раб
чим, что и позволяет с
хранять постоянным режим работы всех турбин до
выхода ОТЗС на свет.
При выходе ОТЗС на свет автоматическ
и (по сигналу фотоэлементов) о
т-
крываются теплоизоляционные заслонки на приёмниках излучения всех ко
н-
центраторов (и в сборках энергоблоков, и между ними), в каждом энерг
блоке открывается кран в байпасной магистрали ПН и включается ПН, затем
открывается кра
н между КП и 1 АТ, открывается кран перед коллектором
№1, закрывается кран в байпасной магистрали ПН, открывается кран перед
АП, выключается насос, перегоняющий конденсат из КП в РБ, и после возвр
та в КП всей закаченной в РБ воды закрывается кран между КП
и РБ. А в ко
н-
турах нагревателей воды в АТ включаются ЦН.
РЕЛАКСАЦИЯ ЭЛЕКТРОНОВ ЭМИССИИ В ПРИКАТОДНОМ
СЛОЕ ПЛАЗМЫ
И.П
Назаренко
Московский авиационный институт
(национальный
исследовательский университет)
Процессы на электродах, в частности на катоде,
во многом определяют
ресурс работы плазменных устройств высокого давления. В работе рассма
ривается прикатодный слой плазмы в дуговом разряде, горящем на вол
фрамовом термоэмиссионном катоде при атмосферном давлении. Для
определения характеристик прикатодн
ого слоя плазмы и релаксации эле
тронов эмиссии используется двухслойная модель прикатодной области ра
ряда. Эта модель предполагает, что вблизи поверхности катода существует
тонкий бесстолкновительный слой, в котором сосредоточен объемный п
ложител
ный за
ряд и основная часть катодного падения потенциала. Между
столкновительным слоем и плазмой разряда расположен протяженный
столкновител
ный слой, в котором формируется ионный ток, направленный
к поверхности катода.
Материалы секции 4
Предполагается, что на границе первого и
второго слоев существуют п
ток электронов эмиссии, ускоренный в бесстолкновительном слое и напра
ленный от поверхности катода, и потоки ионов и быстрых электронов стол
новительного слоя, способных преодолеть скачок потенциала в первом слое,
которые направ
лены к поверхности катода.
Электроны эмиссии, ускоренные в бесстолкновительном слое являются
основными источниками энергии в столкновительном слое. Эти электроны
при взаимодействии с атомами, электронами и ионами прикатодной плазмы
передают им свою энергию
и импульс. При этом уменьшается плотность тока
электронов эмиссии и увеличивается доля плазменных электронов в перен
се тока в столкновительном слое.
Характеристики области релаксации электронов эмиссии определялись
на основе решения системы дифференциаль
ных уравнений сохранения
энергии и количества движения и уравнения неразрывности для компонент
пла
мы, записанных в одномерном приближении. Показано, что толщина
области релаксации электронов эмиссии в несколько раз меньше толщины
столкн
вительного слоя в
прикатодной области разряда.
ТРАНСПОРТНЫЕ ВЕТРОДВИГАТЕЛИ ДЛЯ ПЛАНЕТОХОДОВ И НАЗЕМНЫХ
УСТРОЙСТВ
Г.П
Лысенко
Московский авиационный институт
(национальный исследовательски
й университет)
Расчеты показывают, что для планет с атмосферой, таких, как Марс и
нера в качестве энергоустановок для планетоходов могут быть использ
ваны ветродвигатели. Мощность ветродвигателя пропорциональна плотн
сти потока в первой степени и скорости потока в кубе. Поэтому, не смотря на
то, что плотность атмосферы Марса составляет
одну сотую от плотности а
мосферы Земли, скорость ветра на Марсе может достигать 40
100 м/с. Но
даже и при более низких значениях скорости ветра, мощность марсианской
ветроустановки сравнима с мощностью использованных на сегодняшний
день со
нечных батарей
и термоэлектрических генераторов.
На Венере скорость ветра составляет 1
2 м/с, но плотность атмосферы
в 56 раз выше, чем на Земле. Это также позволяет использовать ветродвиг
тель в качестве источника энергии.
При использовании ветродвигателей для планет
оходов важно знать,
может ли планетоход двигаться против ветра. Для ответа на этот вопрос ра
работана математическая модель работы транспортного ветродвигателя для
приведения в движение различных устройств, в том числе и против пот
ка.
На основе этой моде
ли рассчитаны геометрические характеристики ветр
Материалы секции
двигателя для Марса диаметром 2 м. Мощность в этом случае составляет 9.6
Вт при скорости марсианского ветра 10 м/c. Ветродвигатель для Венеры
диаметром 1
м при скорости потока 1м/с, позволяет получить мощнос
ть
В настоящее время, в связи с ростом населения Земли и массовым и
пользованием двигателей внутреннего сгорания (ДВС) сильно возросла
нагрузка на экосистему планеты. К сожалению, только специалистам извес
т-
но, что на каждый литр бензина, сгоревше
го в ДВС, уничтожается 2
65 кг ки
лорода, что соответствует уничтожению 13 кубометров воздуха при но
мальных условиях. Кроме этого, выделяется 2
3 кг углекислого газа, что при
удв
енной концентрации, по сравнению с нормальным воздухом, составляет
250 кубом
етров того, чем все мы дышим. В автомобиле это происходит пр
и-
ме
но за 5 минут.
В связи с эти, особенно важной является любая возможность использ
вания возобновляемых источников энергии, и, в частности, энергии ветра.
Примером такого использования являетс
я прогулочный катамаран с ветр
двигателем, рассчитанный на основании математической модели и исп
танной на Рыбинском водохранилище. Результаты испытаний иллюстрир
ются фильмом, демонстрирующим движение катамарана против ветра со
средней скоростью 0
17 от
скорости ветра.
ПУСКОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЛИТИЙ
ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ ДЛЯ
КОСМИЧЕСКОЙ И АВИАЦИОННОЙ ТЕ
НИКИ
В.М.
Алашкин, Б.И.
Туманов, В.Г.
Удальцов
Открытое акционерное общество
Научно
производственный ко
плекс
Альтернативная энергетика
ОАО “НПК
АльтЭн
Литий
ионные (ЛИ) аккумуляторные батареи (АБ) по энергетическим
показателям условно можно разделить на батареи высокой энергии и выс
кой мощности.
Первые имеют удельную энергию порядка 150÷180 Вт∙ч/кг при токе
разряда 1С и менее, вторые 70÷100 Вт
ч/кг при токе разряда 10С и более (С
номинальная ёмкость аккумулятора).
Объектом проведённых исследований являлся макетный образец ЛИ
АБ 7Lion
45 высокой мощности с номинальной ёмкостью 45 А∙ч и номинал
ным напряжением 28 В, предназначенной для космическ
ой и авиационной
техники. ЛИ АБ снабжена электронной системой управления режимами з
ряда и разряда.
Для практического использования АБ большое значение имеет её сп
собность к запуску авиадвигателя в широком диапазоне температур эксплу
Материалы секции 4
тации воздушного судн
а (ВС). В общем случае батарея должна обеспечивать
от 3 до 5 режимов запуска двигателя.
Любой химический источник тока (ХИТ) имеет оптимальные значения
электрических характеристик при положительных температурах окружа
щей
среды, поэтому в данной работе осо
бое внимание уделялось обеспеч
нию
минимального времени подготовки к штатному использованию при отриц
тельных температурах (до
°C). В качестве критерия работоспособности ЛИ
АБ выбран режим запуска авиадвигателя, при котором в течение 45
с ток
нагрузки
изменяется в диапазоне 700 ÷ 100 А. Для испытаний принято знач
е-
ние тока 110 А исходя из средней нагрузки при работе приёмников 1
й кат
е-
гории ряда ВС.
Из анализа полученных экспериментальных данных следует, что при
температурах вплоть до
°С отдача ёмко
сти аккумуляторной батареи пра
тически не зависит от температуры. Разрядные характеристики при разных
температурах отличаются только на начальном участке. При этом напряж
ние не выходит за величину предельно допустимого минимального значения
20 В.
Имитация
режима запуска по стандартной нагрузочной характеристике
при 20
°С показала, что ЛИ АБ обеспечивает не менее 5 запусков двигателя.
Ещё более важные результаты получены при исследовании ЛИ АБ в стартё
ных режимах при пониженных температурах. До температуры
°С обесп
чивается надёжный запуск двигателя, а напряжение не выходит за допуст
и-
мые пределы. При
°С на первых секундах 1
го включения наблюдается
провал напряжения ниже допустимых
и заметно снижается ёмкость.
Однако уже при втором включении дв
игатель запускается устойчиво, а
напряжение находится в переделах допуска.
Быстрый разогрев батареи до рабочей температуры достигается при
первом включении за счёт внутреннего тепловыделения (к.п.д. ЛИ АБ резко
растёт с повышением температуры).
При низких
температурах предложено прогревать ЛИ АБ путём разряда
на повышенную нагрузку, при этом в качестве такой нагрузки может быть
использован режим “холодной прокрутки” (ХП) авиадвигателя. В режиме ХП
температура батареи поднимается на 25÷30
°C, в зависимости о
т начальной
температуры, и ЛИ АБ входит в оптимальный рабочий диапазон температур
(рабочая температура более 5
°C). Таким образом, найдено техническое р
шение, позволяющее осуществлять быстрый прогрев ЛИ АБ до рабочей те
пературы при температуре окружающей
среды ниже минус 30
°С.
Материалы секции
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ С АЛЮМИНИЕМ В
КАЧЕСТВЕ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЯ И ИХ МЕСТО В РАКЕТНО
КОСМИЧЕСКОЙ И
АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКЕ
Н.С.
Окорокова, К.В.
Пушкин, С.Д.
Севрук, А.А.
Фармаковская
Московский авиационный институт
национальный
исследовательский университет)
Проблема создания новых высокоэффективных автономных источников
энергоснабжения на основе непосредственного преобразования химической
энергии в электрическую и их использование в системах распределённого
энергосн
абжения, в частности, на транспорте, остаётся одной из наиболее
актуальных. Потенциально для этих целей одной из перспективных является
электрохимическая система кислород
водород. Однако пожаро
взрыв
опасность водорода, трудности его получения и хранения
являются препя
стви
ми для её широкого распространения. Одним из решений этой задачи
может быть получение водорода непосредственно на месте потребления со
скор
стью расходования.
С другой стороны, имеется или разрабатывается ряд химических исто
ников тока
(ХИТ), на основе которых могут быть созданы автономные сист
е-
мы энергоснабжения. Среди них особое место занимают ХИТ на основе эле
трохимической системы кислород
алюминий (
Al
). Они представляют с
бой механически перезаряжаемые источники многоразового де
йствия с в
сокими энергетическими характеристиками. Расчётные оценки и накопле
н-
ный нами к настоящему времени опыт разработок показывают, что в энерг
тических установках (ЭУ) на основе этих ХИТ в зависимости от мощности,
времени разряда, применяемого электр
олита и конструктивного и
полнения
может быть реализована удельная энергия по массе 720÷3060 кДж/кг
(200÷850 Вт
час/кг) и 900÷3600 кДж/л (250÷1000 Вт
час/л) по объёму. По этим
параметрам они уступают только ЭУ на основе
кислородно
водородных
) топлив
ных элементов (ТЭ) с криогенным хранением компонентов и
некоторым типам ХИТ с литиевым анодом.
В О
l ХИТ помимо электрохимического расходования Al протекает п
разитная (с точки зрения токообразующего процесса) реакция его коррозии,
при которой выделяетс
я водород, утилизация которого представляет о
дельную проблему. Однако если водород сжигать электрохимически, то
применяемый для этого
ТЭ позволяет повысить энергетическую эффе
тивность всей установки. Предельным случаем такой комбинации явл
ется
ТЭ в паре с работающим в режиме генератора водорода гидро
ным
ХИТ с алюминиевым анодом (
Al
). В этом случае рабочий процесс орг
низуется таким образом, что вся выделяющаяся в гидронном ХИТ энергия
расходуется на получение водорода. Электрохимический
характер этого
Материалы секции 4
процесса обеспечивает возможность простого регулирования скорости ген
рир
вания водорода в очень широких пределах.
Большой объём выполненных нами исследований и разработок позв
лил сформулировать концепцию алюмо
водородной энергетики, в кото
рой
алюминий является основным энергоносителем. Эта концепция развивается
нами в настоящее время совместно с ОИВТ РАН.
Анализ потребностей в автономных источниках энергии и особенностей
рассматриваемой электрохимической системы позволяет сделать вывод, что
такие ЭУ могут быть эффективно использованы в качестве резервных, ав
рийных или основных источников энергии.
В космических программах применение таких ЭУ наиболее перспекти
но в случаях, когда начало активной работы установки отодвинуто от моме
н-
та старта
на длительный или неопределённый срок. Характерными прим
рами могут служить спускаемые аппараты для исследования планет, их спу
ников и астероидов, а также средства автономного перемещения косм
навта
в открытом космосе. При этом должно использоваться связ
анное хр
нения
кислорода, что делает срок хранения ЭУ до активации практически неогр
ниченным. Наиболее подходящим источн
ком кислорода является пероксид
водорода, так как при его разложении генерируются кислород и вода, пр
и-
чём в необходимом соотношении.
В авиации О
Al
ХИТ целесообразно использовать в качестве авари
ных
источников и для энергоснабжения наземного технологического оборудов
ния. При этом окислителем является кислород воздуха и О
Al
ХИТ превр
щается в воздушно
алюминиевый (ВА). Применение В
А ХИТ очень перспе
тивно в качестве основных источников энергии малоразмерных дистанцио
н-
но пилотируемых летательных аппаратов (МДПЛА) различного н
значения.
В наземных условиях перспективно использование этих ЭУ для деце
н-
трализованного электроснабжения уд
алённых и труднодоступных объектов,
для заряда аккумуляторов в отсутствии электросети, а также в наземных и
водных транспортных средствах.
Рассмотрены примеры разработанных комбинированных электрохим
и-
ческих энергетических систем различного назначения, исп
ользующих ал
миний в качестве энергоносителя.
Материалы секции
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ГЕНЕРАТОРОВ
НА ОСНОВЕ ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
В.Н.
Макаров, А.Б.
Митрофанов, М.И.
Якушин
Московский авиационный институт
(национальн
исследовательский университет)
Целью данной работы было создание и испытание экспериментальных
генераторов ТФЭП с различными излучателями, разработка эффективного
источника инфракрасного излучения на химическом топливе, выбор селе
тивных покрытий для со
гласования спектров излучения и поглощения.
Работа проводилась с целью обоснования возможности создания ко
мической энергетической установки на основе термофотоэлектрических пр
е-
образователей энергии (ТФЭП). Модули ТФЭП для испытаний представлены
ФГУП «Крас
ная звезда».
Описываются основные принципы работы как отдельных компонентов
термофотоэлектрических генераторов, так и ТФЭП системы в целом, состо
щей из излучателя и ТФЭП элементов с системой охлаждения. Серьезной
проблемой при этом является согласование с
пектров излучения излуч
теля и
спектра поглощения приемника излучения.
В термофотоэлектрических преобразователях осуществляется преобр
зование энергии электромагнитного излучения в инфракрасной области
спектра на основе материалов с малой шириной запрещенн
ой зоны 0,6
эВ.
Плотность электрической энергии, снимаемой с ТФЭП, увеличивается с
увеличением температуры излучателя. Оптимальные рабочие температуры
излучателей лежат в диапазоне 1500
2000
К. При этом обеспечивается
надежная работа доступных и не оч
ень дорогих керамических материалов,
например карбида кремния, при относительно простых системах охлажд
е-
ния.
Создание эффективных излучателей с рабочей температурой 1500
и заданным спектром излучения связано с необходимостью разрабо
ки горелочных ус
тройств инфракрасного излучения нового типа с высоким
лучистым КПД.
В работе приведены результаты испытаний генераторов ТФЭП с разли
ными источниками излучения. Получены вольтамперные характеристики
ТФЭП и их зависимость от температуры излучателя. Спроекти
рован и испытан
ряд устройств и теплообменников с беспламенными инфракрасными кер
мическими горелочными устройствами. Для ТФЭП с керамическим инфр
красным излучателем получен КПД близкий к 30
Разработаны инфракрасные теплообменные устройства для генерат
ров и преобразователей энергии с КПД преобразования химической энергии
в инфракрасное излучение до 50%. Приведены схемы и результаты измер
е-
Материалы секции 4
ний теплотехнических характеристик излучателей. Произведен выбор пе
спективных селективных покрытий для излучателя Т
ФЭП преобразователя и
нологии их изготовления.
Для перехода от лабораторных исследований к практическому прим
нению метода ТФЭП решается ряд научно
технических задач, связанных с
технологией получения эффективных и надежных покрытий излучателей. Для
обе
спечения высокой надежности покрытия должны удовлетворять треб
ваниям, вытекающим из условий их эксплуатации: жаропрочностью, стойк
стью к газовой коррозии и радиоактивному облучению, стабильностью с
става и структуры, пластичностью.
ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВА
НИЯ КОНТРАСТА И АНАЛИТИЧЕСКИЕ
ВОЗМОЖНОСТИ ТЕРМОЭЛЕКТРОННОЙ ЭМИССИОННОЙ МИКРОСКОПИИ
В.Н
Макаров, А.Б
Митрофанов, М.И
Якушин
Московский авиационный институт
(национальный исследовательский у
ниверситет)
Электронная эмиссионная микроскопия является видом эл
ектронной
микроскопии, в которой исследуемый образец материала служит источн
и-
ком электронов, формирующих изображение.
Контраст термоэлектронных изображений определяется разницей в
плотностях термоэлектронного тока, отбираемого с различных участков п
верхно
сти. На распределение плотности тока в плоскости изображения вл
и-
яют следующие факторы:
вариации плотности тока эмиссии с поверхности, вызванные физико
химическими свойствами материала объекта (в основном работы выхода
электрона);
распределение электрон
ов по направлениям в результате различных
ориентаций локальных поверхностей объекта по отношению к оптической
оси микроскопа (топография поверхности);
электрические и магнитные поля в различных областях поверхности
образца.
В процессе исследования характ
еристик микроскопа и изучения ра
личных объектов (электродные узлы вакуумных и плазменных приборов,
лопатки турбин, микросхемы), металлов (W, ωe, αo, Nb, r, Pt, Au, Ta) и спл
Особенности образования контраста в электронном эмиссионном ми
роскопе позв
оляют наблюдать и исследовать протекание широкого круга
явлений на поверхности исследуемых материалов и композиций матери
лов, в частности процессов, приводящих к потере работоспособности нест
бильн
сти свойств конструкционных материалов и отказам.
Материалы секции
К этим
явлениям, определяющим временную работоспособность ко
н-
струкционных материалов и узлов в экстремальных условиях эксплуатации,
относятся:
диффузия компонентов и примесей материалов к поверхности иссл
е-
дуемого материала;
различные виды поверхностной диффуз
ии веществ по поверхности
твердого тела;
адсорбция и десорбция элементов и веществ на поверхности исслед
емого образца;
химические реакции на поверхности твердого тела между различными
веществами и с самим исследуемым материалом;
изменения морфологии
и топологии твердого тела в процессе разли
ного рода воздействий, например в результате ионного травления поверхн
сти образца или длительной тепловой обработки;
процессы изменения кристаллической структуры исследуемых обра
цов материалов, в частности, р
екристаллизацию;
образование и исчезновение высокотемпературных фаз, существу
щих в определенных температурных, концентрационных и временных ди
пазонах;
плавление и кристаллизация металлов.
Преимуществом ТЭЭМ является возможность изучения этих явлений,
частности быстропротекающих, в реальном масштабе времени.
Обработка полученных результатов позволяет получать количестве
н-
ные данные об интенсивности этих процессов и, соответственно, прогноз
и-
ровать состояние материалов во времени.
_____
________
Матер
иалы секции 5
Секци
Прикладная небесная механика и управление движением
Т.М.
ЭНЕЕВ
ВЫДАЮЩИЙСЯ УЧЁНЫЙ И
ГРАЖДАНИН
Г.К.
Боровин, А.Г.
Тучин
Институт прикладной мате
матики им. М.В. Келдыша
borovin
keldysh
ru
Академику Тимуру Магоме
товичу Энеев
сентября 2014 года испо
нилось 90 лет. Т.М.
Энеев
выдающийся ученый в области динамики ракет и
управления, один из основателей современной динамики космического п
лета. Ему принадлежит выдающаяся роль в разработке и осуществлении
многоле
тней программы космических исследований в нашей стране, в из
чении космического пространства, Луны и планет Солнечной системы.
Т.М.
Энеев внёс большой вклад в разработку теоретических основ ко
монавтики. Им были впервые в мире выполнены постановки и реше
ны зад
чи оптимизации и выведения ракет на траектории, разработана теория орбит
искусственных спутников Земли. Ему принадлежат приоритетные постановки
задач и исследования проблемы определения параметров траектории и о
бит космических аппаратов по данным и
змерений. Он провёл исследование
динамики спуска космического аппарата сферической формы в атмосфере,
имевшее решающее значение при выборе типа космического аппарата для
полета первого космонавта Ю.А.
Гагарина. Т.М.
Энеев предложил способ в
ведения космиче
ского аппарата на траекторию полета к планетам с предв
рительным выведением на орбиту ИСЗ, а также метод «транспортирующей
траектории» для первых расчетов межпланетных космических полетов с дв
и-
гателями малой тяги, разработал теорию автономной навигации.
Ра
зработанные им модели были положены в основу проектирования
космических аппаратов, использованы в баллистических расчетах орбит и
кусственных спутников Земли и траекторий спуска аппаратов на планеты.
Значительные результаты были получены Т.М.
Энеевым при р
ешении
проблем космогонии. Это эволюция галактик, формирование их простра
н-
ственной структуры при гравитационном взаимодействии, образование Со
нечной системы.
Т.М.
Энеев не только выдающийся учёный, но и гражданин нашего От
чества. Незабываем его вклад в б
орьбу против проекта поворота северных
рек.
Научная деятельность Т.М.
Энеева является образцом творчества на бл
го науки и Родины.
Материалы секции
ВКЛАД Т.М. ЭНЕЕВА В
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ БАЛЛИС
ТИКИ КА
Ю.Ф.
Голубев
Институт прикладной мате
матики им. М.В. Келдыша, Москва
golubev
keldysh
ru
В начале космической эры в связи с проблемами обеспечения полетов
КА возникло множество задач, которые невозможно было решить существ
вавшими в то время математическими методами. Это были, в основном, з
ачи, связанные с необходимостью управлять движением ракет, определять
параметры их движения, получившегося в результате управления, прогноз
и-
ровать движение спутников в разреженной атмосфере на больших высотах,
выяснять возможности безопасного спуска КА на
Землю. Необходимо было
проектировать маневры космических аппаратов с учетом влияния множества
возмущающих факторов, с учетом краевых ограничений определять возмо
ность достижения той или иной цели, поставленной перед космической пр
граммой. Т.М. Энеев всег
да входил в число лидеров небольшого, но блест
щего коллектива ученых, который возглавлялся Д.Е.
Охоцимским, и работал в
русле проблем динамики космического полета, актуальность которых опр
е-
делялась непосредственно М.В.
Келдышем и С.П.
Королевым.
К числу о
сновополагающих задач космической эры, да и всей теории
оптимального управления, в первую очередь следует отнести задачу об о
п-
тимальном выведении спутника на орбиту. Эта задача относится к разряду
вырожденных задач вариационного исчисления, и в то время ещ
е не сущ
е-
ствовало адекватных методов для ее решения. Т.М.
Энеев совместно с
Д.Е.
Охоцимским впервые разработали общий метод получения и анализа
первой вариации функционала, пригодный для исследования любых задач
оптимального управления. Для задачи о выводе
спутника на орбиту была
получена оптимальная программа по тангажу, которая используется при з
пусках ракет и в настоящее время.
Следующей по значимости можно признать задачу обработки тр
екторных измерений и получения параметров орбит КА и ИСЗ. Т.М.
Энеев
совместно с Э.Л.
Акимом развили теорию обработки измерений с учетом
использования в качестве измерительных средств не только оптических пр
и-
боров и значительной по объему априорной информации, но и многочи
ленных радиолокационных станций и адаптировали эту
теорию для возмо
ности проведения всех расчетов на ЭВМ. Этот результат является базовой
осн
вой работы современных баллистических центров.
При проектировании полетов ИСЗ существенную роль играет задача о
расчете времени существования спутника в атмосфере.
Т.М.
Энеев совместно
с Д.Е.
Охоцимским и Г.П.
Таратыновой получили изящное и простое решение
этой задачи в виде универсальной таблицы в зависимости от модели атм
Матер
иалы секции 5
сферы. С использованием таблицы решение этой сложнейшей задачи свод
и-
лось в итоге к простому у
множению и делению.
При исследовании возможности полетов к Венере и Марсу и другим
планетам солнечной системы Т.М.
Энеев предложил вариант старта КА с
промежуточной орбиты ИСЗ. Этот вариант оказался во много раз более эк
номным, чем традиционный вариант ст
арта ракеты от Земли и часто прим
няется для обеспечения дальних космических полетов, когда имеются тру
ности в выборе подходящих окон старта. Совместно с Д.Е.
Охоцимским и
В.Г.
Ершовым был выполнен большой цикл подробных исследований по д
и-
намике полета к
Марсу и Венере. Разработанная ими методика траекторно
энергетического анализа остается востребованным и в настоящее время.
Решающее приоритетное значение имела работа Т.М.
Энеева, доказа
шего возможность безопасного баллистического спуска с орбиты ИСЗ перв
го спускаемого аппарата (СА) с космонавтом на борту. Для неуправляемого
СА со смещенным центром масс впервые была найдена пологая траектория,
для которой точность посадки оказалась приемлемой, уровень перегрузок не
выходил за пределы переносимости космона
втом, проектируемая тепловая
защита вполне выдерживала тепловые потоки, а скорость в конце траект
рии допускала безопасный спуск СА на парашюте.
Значительную роль в решении задачи посадки на Луну сыграли работы
Т.М.
Энеева и Н.Н.
Козлова по выявлению влиян
ия концентраций массы в
теле Луны на движение ИСЛ. Численно было показано, что такие концентр
ции массы могут существенно искажать траекторию аппаратов особенно
вблизи поверхности Луны. Этот результат подтвердил необходимость запу
ка серии ИСЛ для обеспече
ния измерительной базы по уточнению гравит
ционного поля Луны, что позволило в более поздних проектах избежать ав
рий при посадке на Луну.
Пионерские работы Т.М.
Энеева по динамике космического полета с
здали прочный фундамент, на котором базируются соврем
енные достиж
ния космической эры. Они послужили отправной точкой для развития многих
научных направлений, связанных с освоением как ближнего, так и дальнего
космоса. Методы исследований, развитые Т.М.
Энеевым, не утратили акт
альности и в настоящее время и
служат верным ориентиром в решении акт
альных проблем космической науки.
Материалы секции
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛ
ИРОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ДИС
КРЕТНЫХ СИСТЕМ
(ИССЛЕДОВАНИЯ 1970
ГГ.)
Т.М. Энеев, Н.Н. Козлов, Е.И. Кугушев
Институт прикладной математи
ки им. М.В. Келдыша РАН
gencodkiam
mail
ru
Проведенные исследования, начатые в 1970 году под руководством
Т.М. Энеева, соответствуют приоритетным направлениям мировых исслед
ваний на современном этапе. Речь идет о математическом моделирован
ии
как природных, так и технических сложных дискретных систем. Были решены
некоторые задачи, связанные с поиском структур таких систем или их эвол
ции во времени. Исследования проводились в 2 этапа.
На первом этапе (1970
1990
гг.) были проведены следующие
исслед
вания:
математическое моделирование гравитационного взаимодействия г
лактик;
создание кинофильма, снятого с экрана дисплея ЭВМ (1973
г.), который
позволил в сжатом времени исследовать указанное взаимодействие, прот
кающее в реальности за миллиарды
лет;
исследование процесса формирования планетных систем в новой м
дели: разработка нового метода расчета указанного процесса
метода вирт
альных контактов, разработка алгоритма реализации построенного метода
для 25600 прототел на БЭСМ
6; отличительная ос
обенность модели связана с
учетом вращательного движения тел в ходе эволюции диска;
трассировка двухслойных БИС и СБИССБИС: разработка метода канал
ной трассировки, минимизирующего число точек межслойных переходов,
разработка алгоритма реализации этого ме
тода на ПК.
На втором этапе (1990
2015
гг.) исследование проводилось для
наиболее приоритетного направления фундаментальных исследований в
мире, связанного с исследованием живых систем на математическом уровне:
компьютерный анализ процессов структурообра
зования нуклеиновых
кислот;
математический анализ перекрывающихся генов;
математический анализ больших геномов (человека и др.);
исследование новых характеристик всех структурных генов в живой
клетке;
анализ интегральных характеристик всех известных п
риродных генет
и-
ческих кодов;
одна математическая аналогия и математический анализ структур ма
ричных РНК;
расчет генетического кода.
Матер
иалы секции 5
РАБОТЫ Т.М. ЭНЕЕВА П
О ПОЛЕТАМ С МАЛОЙ ТЯ
ГОЙИ ПО АСТЕРОИДНОЙ
ОПАСНОСТИ
Р.З.
Ахметшин, Г.Б.
Ефимов
Институт прикладной мат
ематики им. М.В. Келдыша
efimov
keldysh
ru
В начале 60
х годов возник большой интерес к динамике космических
полетов с электроракетными двигателями малой тяги (ЭРД МТ), ионными и
плазменными с высокой скоростью истече
ния реактивной струи и поэтому
экономичными.
Эти полеты относятся к двум типам: межпланетные перел
ты и разгоны по спирали с орбиты спутника до выхода из сферы действия
Земли.
Для
последних
удавалось строить аналитические решения. Для пол
е-
тов к планетам Т.
Энеев предложил строить решение в системе координат,
связанной кеплеровской траекторией перелета от Земли к планете, назвав
это «методом транспортирующей траектории». В этой системе координат
уравнения движения полета с МТ благодаря малости возмущения о
т нее и
близости траектории к эллипсу допускают линеаризацию, и удается получить
аналитические решения. Они были получены
В.В.
Белецким и В.А.
Егоровым;
было построено большое число траекторий перелетов с МТ к Марсу, В
нере
и Юпитеру
. О
днако до полетов с м
алой тягой было еще далеко. Возникли
трудности в создании ЭРД с достаточно большей тягой и большим р
сурсом
для работы их в качестве маршевых в космических полетах, а также в созд
ние источников энергии для ЭРД
бортовых ядерных реакторов (ЯЭУ) и со
нечны
х батарей достаточной мощности. Но советские ЭРД были первыми в
космосе для коррекции орбит спутников связи, первыми были и советские
космические реакторы.
Приближение к Земле кометы Галлея привлекло интерес к малым т
е-
лам, кометам и астероидам возможностью
их исследования с помощью КА с
ЭРД. Исследования Т.М.
Энееваи его учеников по модели формирования
Солнечной системы, миграции малых тел в ней показали важности изучения
малых тел для понимания истории Солнечной системы в связи с их “реликт
вым” веществом,
сохранившим состав и структуру с древнейших времен.
Возник вопрос о возможности доставки с малых тел образцов такого вещ
е-
ства с помощью КА с ЭРД, так как и двигатели и источники энергии уже сущ
е-
ствовали. Большой цикл работ по траекториям полетов с малой т
ягой к м
лым телам (с энергетикой от ядерного реактора) был выполнен под руково
ством Т.М.
Энеева и В.А.
Егорова в 80
х годах. Исследовалась и возможность
выравнивания скорости КА, и цели для посадки на нее с забором грунта и
тавки его к Земле.
Новый ц
икл работ
по полетам с МТ был проведен в 1990
1995
г. в к
операции с коллегами из МАИ
. Прогресс в разработке солнечных батарей
зволил рассматривать их как источник энергии для полетов с МТ, в первую
Материалы секции
очередь к
малым телам, с возможностью доставки образцо
в грунта с них.
Объединенная исследовательская группа под руководством проф. Х.
Леба и
член
корр. Г.А.
Попова разработала россий
ско
германский проект “Фортуна”
Полет КА с ЭРД был включен, как вариант, и в Российский пр
ект “Фобос
Грунт”, входивший в Росси
йскую космическую программу.
Еще одним из направлений работ Т.М.
Энеева было
исследование по
астероидной безопасности Земли
выявлению космических объектов (КО),
представляющих опасность для нее, что должно предшествовать поискам
способов противодействию
им.
Для возможно полного выявления КО Эне
вым была выдвинута концепция «
оптического барьера»
космического баз
и-
рования
Имелось ввиду с помощью телескопов, установленных на КА и ра
мещенных на орбите Земли, создать систему наблюдения КО, которая по
волила
бы
за время порядка 5
6 лет выявить и каталогизировать большинство
опасных
небесных тел.
Эти работы также опирались на исследования
Т.М.
Энеева с учениками по происхождению Солнечной системы, пояса аст
е-
роидов и миграции малых тел
в окрестность орбиты Земли
Предполагалось
постоянно вести мониторинг телескопами патруля окрестности орбиты Зе
ли для обнаружения КО, сближающихся с Землей, их каталогизацию и оце
н-
ку их опасности
Были даны оценки размеров области и режимов наблюд
ния КО с тем, чтобы не пропустить
незамеченными даже быстрые объекты и
иметь время наблюдения, достаточное для предварительного определ
ния
их орбит, с дальнейшим сопровождением потенциально опасных КО. Ра
смотрен вариант размещения КА с телескопом на орбите спутника Вен
ры
для наблюдения
КО, освещенными Солнцем «в фас», а не «в пр
филь», как
при наблюдении с КА, находящихся на орбите Земли.
ВОСТРЕБОВАННЫЙ
ТАЛАНТ
К 90
ЛЕТИЮ Т.М. ЭНЕЕВА)
А.К.
Платонов
Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша
platonov
keldysh
ru
"…Везде исследуйте всечасно,
что есть велико и прекрасно,
чего ещё не видел свет..."
Н.В. Ломоносов
Академик Тимур Магометович Энеев хорошо известен своими резул
татами среди специалистов космической техники, вычислительной техники
,
астрономии, геологии, геофизики, космогонии и генетики. Практически во
всех перечисленных областях науки ему удалось сделать очень нужное дело
в нужный момент и в нужном месте. Это обстоятельство не только объясняет
Матер
иалы секции 5
то большое уважение и оживление, котор
ое вызывает упоминание его им
е-
ни среди сотрудников многих организаций. Оно удивляет и заставляет зад
маться многих из его коллег и соратников, которым посчастливилось быть
свидетелями деятельности Тимура Магометовича (в просторечии
ТМ) и
радоваться вмест
е с ним тому, что он был услышан и поддержан в его ин
и-
циативных свершениях.
О чём заставляет задуматься? Дело в том, что нам всем следует пр
и-
знать какую
то заметную отечественную неустроенность в виде отсутствия
действующих механизмов поддержки и развития
новых идей. Новое, как
правило, встречает сопротивление.
Зависимость возможного прогресса лишь от мнения начальства при
молчаливой инерции окружения в России было всегда. Вспомним судьбу
Ивана Ползунова с его барнаульской "огненной машиной", сделанной ра
ше Уатта, или нереализованного, но так востребованного ныне проекта В.Д.
Менделеева (сына Д.И. Менделеева) постройки плотины в Керченском пр
ливе
Вспомним
и сгоревший в Астрахани без последующего повторения
первый русский парусник "Орёл", и так и не стр
елявшую Царь
пушку, и Ру
ско
Американскую компанию с центром в г. Тотьме на р. Сухона с проданной
за гроши её Аляской. Мы должны признать, что, несмотря на успешное тво
чество любимца Петра Первого А. Нартова, соорудившего ранее Запада м
е-
таллообрабатывающи
й токарный станок с суппортом и первый винторезный
станок, тем не менее, станкостроение в России появилось не тогда и не так; и
что хотя в Петербурге знали об успехе паровоза Черепановых, но всё же для
строительства первой в России ж/д в Царское Село проще
было купить а
н-
глийские паровозы. Не слабость мысли и или умения русского мастера, кот
рый мог одним топором сотворить Кижи или придумать Храм Василия Бл
женного, а именно отсутствие возможностей для развития того, что кем
то
было придумано приводили к нес
пособности людей России самим творить и
создавать нужное для жизни людей и для государства. Дело было и есть не в
людях, а в системном неустройстве, в барьере между инициативой и реал
и-
зацией, поныне присущем и в нашей жизни.
А вот многочисленные, как тепер
ь говорят "инновации", сделанные в
своё время Т.М.
Энеевым, является прямо противоположным примером
сказанному, что и вызывает удивление и восхищение. Нельзя не задуматься,
почему так получилось?
Конечно, успеху творчества Т.М.
Энеева способствовала его
Д.Е.
Охоцимским близость к М.В.
Келдышу и С.П.
Королёву. Их роль огромна.
Но только ли они ответственны за внедрение в мировую историю баллист
и-
ческого спуска "шарика" с Ю.А.
Гагариным, принципиальная возможность
чего была инициативно рассчитана и предск
азана молодым Тимуром Маг
метовичем; и за технически непростую реализацию в "блоке Л" знаменитой
Материалы секции
"Звёздочки", неожиданно предложенной им в очень нужный момент и обе
печившей возможность полёта к Венере и Марсу; и за появление знаменитых
Энеевских "ракушек"
, привязавших эти полёты к неизвестным до того "окнам
старта"; и за математическую красоту Энеевского метода "параболического
спуска" принятого на вооружение всеми баллистическими центрами? Нет,
конечно, не только они, и, даже, не только он
Т.М.
Энеев, х
отя именно его и
следует упомянуть прежде всего.
Представляется полезным и важным понять и обсудить те обстоятел
ства и механизмы, которые вопреки упомянутому традиционному отсу
т-
ствию поддержки инициативы снизу именно в те, теперь далёкие годы вдруг
раскры
лись возможностью Т.М.
Энееву сделать то, что он сделал. Анализ
и-
руя эти обстоятельства, трудно не прийти к мысли, что при возникновении
его новой идеи для её успешной реализации были необходимы социальные
механизмы организации инфраструктуры и интерфейсов
взаимодействия
большого числа нужных для этого людей. И
что для возникновения такого
механизма вслед за появлением новой идеи совершенно достаточно было
общего понимания её очевидной полезности или необходимости для реал
и-
зации осознанной цели.
Мы, учас
тники и свидетели замечательных инноваций ТМ ясно знаем и
хорошо помним, как и что происходило, как и кем всё, что надо было сделать
было организовано и реализовано. Мы свидетельствуем, что известные сл
ва С.П.
Королёва "Социализм
стартовая площадка косм
ических успехов
СССР" имели основание быть сказанными. А сегодня и Китай подтверждает
это уже своими успехами. Да, в условиях социализма существуют и необх
димые условия инноваций
в виде воли центрального руководства, и дост
точные условия
в виде вынуж
даемого понимания или энтузиазма исполн
и-
телей.
И теперь мы должны ответить, может ли стать этот наш рынок старт
вой площадкой будущих дел? Будут ли востребованы и реализованы идеи и
дела новых молодых выпускников ВУЗов
специалистов типа молодого ТМ?
Да,
теорема существования рыночного решения новых задач как в космосе,
так и в робототехнике уже доказана и в США, и в Японии. Но в этом доказ
тельстве нам хорошо видна необходимая роль государства в организации
целевой инфраструктуры рынка. НАСА и ДАРПА ж
ивут на большом бюдже
ном финансировании (хотя и сами зарабатывают деньги), и они реализуют
цели, утверждаемые Сенатом или Министерством обороны США. Достаточно
очевидно, что на одном космическом туризме не создать ни научного, ни
военного космоса. Другой
пример удачной рыночной инновации
консо
циум крупных фирм в Японии с участием государства при решении начать
самостоятельное развитие робототехники.
Матер
иалы секции 5
И сейчас, в дни, когда вся государственная машина Запада грозит Ро
сии пальцем (или и кулаком?), нам на
до готовить новые кадры для рынка и
для государства. Нам приходится вспомнить забытые и очень нужные опять
слова первого главы Советского государства, сказанные им в похожей ситу
ции в то далёкое и такое же сложное для нашей страны время. Это были сл
ва о
необходимости "либо погибнуть, либо догнать передовые страны и п
регнать их также и экономически. Так поставлен вопрос историей". Тогда это
было сделано. А теперь опять нужно сделать именно это… .
В конце хотелось бы упомянуть и другой пример двух иных тож
е ярких
инноваций Т.М.
Энеева, которые хотя и нашли в своё время удачное прим
нение
, но
затем, увы, были практически забыты. Речь идёт о двухцикловом
методе численного осреднения жёстких колебательных систем механики
его удивительной вычислительной эффек
тивностью и математической крас
той. Другой пример
не менее удивительный по красоте и эффективности
численный метод оптимизации функционалов.
Почему
эти методы забыты?
Нет необходимости! И если возникнут реальные задачи управления движ
е-
нием роботов и к
осмических аппаратов с двигателями малой тяги,
сразу
возникнет и развитие этих Энеевских эффективных средств моделирования
сложных систем управления.
Поздравляя от души с замечательным юбилеем Т.М.
Энеева, нам сег
дня особенно полезен пример его жизни, е
го беззаветного труда, его све
шений и, главное, их востребованности и реализуемости. Пожелаем же л
дям современной космической техники иметь возможность последовать
этому примеру и превзойти этот пример.
ОБ УСТОЙЧИВОСТИ СТАЦ
ИОНАРНЫХ ДВИЖЕНИЙ СВ
ОБОДНОЙ
СИСТЕМЫ
СООСНЫХ ТЕЛ
В.М
Морозов
Д. Михайлов, В.И
Каленова
НИИ ме
ханики МГУ
moroz
imec
msu
ru
Исследованию движения систем соосных тел, спутников
гиростатов и
КА с двойным вращением посвящено большое число работ
(см., например,
[1
3])
. Соосная сх
ма позволяет осуществить стабилизацию КА путем быстрой
закрутки о
ного из тел. Стабилизация спускаемого аппарата при помощи
такой частичной з
крутки вокруг общей оси вращения рассматривалась в [3].
Здесь рассматриваются с
тационарные движения соосной системы при нал
и-
чии малой асимметрии [3] и исследуется их устойчивость как по отношению к
проекциям угловой скорости, так и по отношению к положению оси вращ
е-
ния [4]. Достаточные условия устойчивости получены при помощи постро
ния функций Ляпунова и сопоставлены с необходимыми условиями. Пол
Материалы секции
ченные
условия устойчивости могут позволить выбирать инерционно
массовые характер
стики КА указанного типа.
1. α.S.
Lukich, 5.L.
αingori, Attitude Stability of 5ual
Spin Spacecraft
with Un
symmetrical Bodies // Journal of Guidance, Control, and 5ynamics. 1985.
Vol.8, № 1. P.
117.
2. C.5.
Iall, ω.A.
Sandfry, Steady Spins and Spinup 5ynamics of
Axisymmetric 5ual
Spin Satellites with 5ampers// J. of Spacecraft and ωockets.
2004. Vol.
41. №
P.
955.
3. В.С.
Асланов, А.В.
Дорошин. Стабилизация спускаемого аппарата
частичной закруткой при осуществлении неуправляемого спуска// Космич.
исслед. 2002.
Т.40. № 2. С.
193
200.
4. В.М.
Морозов, Д.Д.
Михайлов, В.И.
Каленова. Об устойчивости с
и-
стем
ы стационарных движений системы соосных тел. // Космич. исследов
ния. 2015. Т. 53. (в печати).
ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИ
ВОСТИ ПОЛОЖЕНИЙ РАВН
ОВЕСИЯ СПУТНИКА
ГИРОСТАТА НА КРУГОВО
Й ОРБИТЕ. ОБЩИЙ СЛУЧ
АЙ
В.А. Сарычев
, С.А. Гутник
Институт прикладной математики
им.
М.В.
Келдыша
РАН
Московс
кий физико
технический институт
vas
rambler
ru
,
sergey
gutnik
gmail
com
Исследована динамика вращательного движения спутника
гиростата,
движущ
егося в центральном ньютоновом силовом поле по круговой орбите.
Предложен метод определения всех положений равновесия (равновесных
ориентаций) спутника в орбитальной системе координат при заданных зн
чениях вектора гиростатического момента и главных центра
льных моментов
инерции. Для каждой равновесной ориентации получены достаточные усл
вия устойчивости с использованием в качестве функции Ляпунова обобще
н-
ного интеграла энергии. Проведен детальный численный анализ областей
устойчивости положений равновесия в
зависимости от четырех безразме
ных параметров задачи. Показано, что число положений равновесия спутн
и-
гиростата, для которых выполняются достаточные условия устойчивости, в
общем случае изменяется при возрастании величины модуля гиростатич
ского момент
а от 4 до 2.
Матер
иалы секции 5
О ВРАЩЕНИИ САТУРНА О
ТНОСИТЕЛЬНО ЦЕНТРА М
АСС ПОД ДЕЙСТВИЕМ
ГРАВИТАЦИОННЫХ МОМЕН
ТОВ СОЛНЦА И ЮПИТЕРА
П.С. Красильников, Р.Н. Амелин
Московский государственный авиационный инст
тут
(национальный
исследовательский университет)
krasil
[email protected]
rambler
ru
,
rus
amelin
mail
ru
Рассматриваются вращения Сатурна вокруг центра масс в рамках элли
п-
тической ограниченной задачи трёх тел. Предполагается, что Сатурн
твё
дое тело,
находящееся под действием гравитационных моментов от Солнца
и Юпитера, имеет массу, пренебрежимо малую по сравнению с массами
притягивающих тел. Орбиты Сатурна и Юпитера считаются эллиптическими.
Малыми параметрами задачи являются эксцентриситет орбиты Юп
итера, а
также среднее движение Юпитера.
Получена осредненная функция Гамильтона для произвольных знач
ний эксцентриситетов Сатурна и Юпитера, когда малым параметром является
среднее движение Юпитера, получены интегралы эволюционных уравнений,
построена ка
чественная картина движений вектора кинетического момента
Сатурна на небесной сфере единичного радиуса, экваториальная плоскость
которой параллельна плоскости орбиты Юпитера. Показано, что регулярная
прецессия оси вектора кинетического момента, обусловленн
ая притяжен
и-
ем Солнца, «расщепляется» на
либрационные д
вижения в окрестности нек
торых её положений относительного равновесия и движения типа вращения.
Устойчивые равновесия существуют вблизи плоскости большего круга, п
раллельного плоскости орбиты Сатурн
а, а также вблизи северного и южного
полюсов небесной сферы; два неустойчивых равновесия принадлежат ук
занной плоскости. Неустойчивым равновесиям отвечают также точки севе
ного и южного полюсов небесной сферы. Притяжение Юпитера порождает
гомоклинические
и гетероклинические траектории, стремящиеся к неусто
й-
чивым равновесиям и близкие к ним периодические траектории со сколь
угодно большими периодами. Показано, что все эти эффекты обусловлены
влиянием эксцентриситета орбиты Юпитера и практически не зависят
от
массы Юпитера (в рамках спутникового приближения).
Материалы секции
АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ПРОВЕ
ДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
С ДАТЧИКОМ
КОНВЕКЦИИ «ДАКОН
М» В АВТОНОМНОМ ПОЛЕ
ТЕ ГРУЗОВЫХ КОРАБЛЕЙ
«ПР
ГРЕСС»
М.Ю.
Беляев
, Т.В.
Матвеева
, М.И.
Монахов
, Д.Н.
Рулев
, В.В.
Сазонов
АО «Ракетно
космическая к
орпорация «Энергия», г. Королев
Институт прикладной
математики им. М.В. Келдыша РАН
sazonov
keldysh
ru
Микрогравитационная обстановка на Российском сегменте Междун
родной космической станц
ии не вполне подходит для экспериментов с да
чиком конвекции ДАКОН
М (изготовлен учеными Пермского государственн
го университета). Микроускорения в низкочастотном диапазоне (менее
,01
Гц) в обычно используемом для полета режиме орбитальной ориент
ции слиш
ком малы для нечувствительного датчика, а на значительные ми
роускорения в высокочастотном диапазоне (свыше 20
Гц, такие микроуск
рения обусловлены работой бортового оборудования) датчик не реагирует.
Чтобы сигнал датчика был содержательным, т.е. заметным
образом зависел
от испытываемого им возмущения, микроускорения должны быть знач
и-
тельными, но низкочастотными. На МКС такие условия создаются во время
разного рода динамических операций
при стыковках и отстыковках косм
и-
ческих кораблей, коррекции орбиты и
т. п. Однако такие операции происх
дят достаточно редко, и космонавты при их выполнении заняты обычно др
гими делами. Подходящая обстановка для экспериментов с ДАКОНом может
быть обеспечена на кораблях «Прогресс» за счет выбора режима их вращ
тельного движ
ения. Более того, выбирая нужным образом режимы движ
е-
ния и места установки датчика на корабле, можно обеспечить широкий ди
пазон амплитудно
частотных свойств микроускорений.
Приводятся результаты расчетов реальных микроускорений в двух р
жимах неуправляемо
го вращательного движения кораблей «Прогресс»
одноосной солнечной ориентации и одноосной гравитационной ориентации.
Начальные условия движения в первом режиме
закрутка корабля с угловой
скоростью 2.2°/с вокруг направленной на Солнце нормали к плоскости
нечных батарей.
втором режиме корабль вращается вокруг своей пр
дольной оси с угловой скоростью 0.1÷0.2°/с, совершающей малые колебания
относительно местной вертикали.
Продолжительность
использования реж
и-
мов
несколько орбитальных витков. Микроуско
рения рассчитаны по реко
н-
струкции вращательного движения кораблей "Прогресс М
15М», «Прогресс
17М» и «Прогресс М
20М» и др. Реконструкция выполнена по данным
бортовых измерений вектора угловой скорости. Данные, собранные на и
н-
тервале времени несколько ча
сов, обрабатывались совместно методом
наименьших квадратов с помощью интегрирования уравнений движения
корабля относительно центра масс. В результате обработки оценивались
Матер
иалы секции 5
начальные условия движения и параметры испол
зуемой математической
модели. Результат
ы реконструкции проверялись по данным измерений тока
солне
ных батарей корабля.
Результаты расчетов микроускорений на кораблях «Прогресс» и вли
ния их на датчик ДАКОН
М в планируемых экспериментах сравниваются с
экспериментальными результатами, полученными
на МКС.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 14
00423).
ПОЛУАНАЛИТИЧЕСКИЙ РА
СЧЕТ СПЕКТРА КОЛЕБАН
ИЙ ТРОСА
КОСМИЧЕСКОГО ЛИФТА
А.Б. Нуралиева, Ю.А. Садов
Институт прикладной математики
им. М.В. Келдыша РАН
nuralieva
rambler
ru
,
sadovya
keldysh
ru
Космический лифт
гипотетическая конструкция, которая облегчила бы
вывод на околоземные орбиты. Ее основной элемент
трос, протянутый с
Земли за г
еостационарную орбиту.
Используется нелинейная непрерывная модель динамики. Трос счит
ется гибким, весомым, нерастяжимым, переменного сечения.
Уравнения движения линеаризованы около вертикального положения
равновесия.
При этом они распадаются на экваториа
льную и меридионал
ную части, у которых есть частные решения
периодические поперечные
колебания, характеризующиеся собственными частотами и формами
При
поиске собственных частот возникает неклассическая задача Штурма
Лиувилля с параметром в краевом усло
вии. Преобразование задачи к виду, в
котором ее удобно решать численно, предложил Г.В. Калачев. Решение оп
и-
сано в статье «Малые колебания троса космического лифта» (Калачев Г.В.,
Нуралиева А.Б., Чернов А.
Труды
МФТИ
2013
Т.5, №4
), там же доказана
сче
тность спектра и ортогональность собственных функций. Частоты экват
риальных и меридиональных колебаний связаны простым соотношением.
Численное решение не всегда удобно. Создан полуаналитический м
тод поиска собственных частот, основанный на решении краево
й задачи с
помощью усреднения. При этом решение распадается на монотонную и
ограниченную части. Для монотонной части получена аналитическая форм
ла, ограниченная часть, которую нужно считать небольшом участке троса,
числяется численно. Изначально такой п
одход был применим только для
ненагруженного (т.е. без дополнительной нагрузки) троса. Но д
ля нагруже
н-
ного троса получен алгоритм сведения решения к случаю ненагруженного
троса.
Материалы секции
Приведены
примеры соответствующих движений, полученные числе
н-
ным моделирование
м.
Работа поддержана грантом РФФИ №14
00838.
СКОЛЬЗЯЩЕЕ УПРАВЛЕНИ
Е ДЛЯ ТРЕХОСНОЙ МАГН
ИТНОЙ ОРИЕНТАЦИИ
СПУТНИКА
М.Ю. Овчинников, Д.С. Ролдугин, В.И. Пеньков,
С.С. Ткачев, Я.В. Маштаков
Институт прикладной
математики им. М.В. Келдыша РАН
rolduginds
gmail
com
Рассматривается малый спутник, оснащенный магнитной системой
управления, обеспечивающей его трехосную ориентацию. Управление фо
мируется на основе скользящего режима и
строится в два этапа. Вначале
необход
имо построить поверхность в фазовом пространстве, на которой
должен находиться вектор состояния спутника. Если движение спутника пр
исходит по скользящей поверхности, требуемая ориентация оказывается
асимптотически устойчивой. На втором этапе построения уп
равления нео
ходимо обеспечить движение по этой поверхности.
В работе с
троится алгоритм, реализующий подпространство скользящ
го режима, что позволяет перевести спутник в требуемую ориентацию по
реализуемой фазовой траектории. Подпространство строится так
им образом,
чтобы в каждый момент времени требуемый управляющий механический
момент был перпендикулярен локальному вектору геомагнитной индукции.
В результате преодолевается проблема неуправляемости при использовании
магнитной системы ориентации. Поиск пар
аметров скользящей поверхности
производится с помощью аппроксимации производной выражения скольз
щей плоскости конечной разностью. Управляющий дипольный момент имеет
простой вид и вычисляется на основе данных с датчиков ориентации и и
н-
формации с предыдущей
итерации управления. Приводятся результаты м
делирования для нескольких малых аппаратов типичных масс и размеров.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 13
00665.
УВОД МАЛЫХ КОСМИЧЕСК
ИХ АППАРАТОВ С СОЛНЕ
ЧНО
СИНХРОННЫХ
ОРБИТ С ПОМОЩЬЮ СОЛН
ЕЧНОГО
ПАРУСА
С.П. Трофимов
Институт прикладной
математики им. М.В. Келдыша РАН
sertrofimov
yandex
ru
Лавинообразный рост числа запускаемых на околоземные орбиты м
лых космических аппаратов (МКА), отмечаемый в мире посл
едние несколько
Матер
иалы секции 5
лет, затрагивает пока лишь низкие орбиты с высотой не более 600 км. Одна
из основных причин
необходимость соблюдения закрепленного законод
тельно требования о завершении жизни отработавшего спутника в течение
25 лет. На орбитах выше 700 к
м сила сопротивления атмосферы слишком
мала и не обеспечивает увод спутника в требуемый срок. Выходом может
служить установка на борт МКА двигателя малой тяги или солнечного паруса.
В представленном докладе приведены результаты исследования дин
мики совмес
тного углового и орбитального движения МКА с плоским со
нечным парусом. В общем случае под действием трех равных по порядку
величины моментов (гравитационного, солнечного и аэродинамического)
угловое движение паруса
хаотическое. С помощью анализа
конечно
менных
ляпуновских
экспонент показывается, что вращение паруса может
быть стабилизировано введением малого диссипативного момента. Такой
момент реализуется как при использовании миниатюрных маховичных с
и-
стем, так и посредством токовых катушек. Образующи
еся торы квазипери
дических вращений паруса не разрушаются в течение всего процесса увода
МКА с орбиты. Уводящей силой при этом служит сила светового давления.
Результаты численного моделирования динамики МКА с парусом, выпо
ненного для ряда разных по мест
ному времени восходящего узла солнечно
синхронных орбит, демонстрируют возможность снижения высоты орбиты
спутника типа 3
UCubeSat
с парусом площадью 25 м
с 900 км до 600 км за 3
месяцев. Последующее снижение может осуществляться в пассивном, н
управляем
ом режиме с помощью одного лишь атмосферного сопротивл
ния, как было доказано в успешно завершенной в 2011 году миссии
NanoSail
Полученные результаты сохраняют справедливость при различных
уровнях солнечной активности (т.е. при различных профилях плотн
ости зе
м-
ной атмосферы), а также при наличии неизбежных отклонений параметров
реального МКА с парусом от используемых в динамической модели ном
и-
нальных значений.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 13
00665.
Материалы секции
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ Р
АБОЧЕЕ М
ЕСТОДЛЯ РЕКОНСТРУКЦИ
И ДВИЖЕНИЯ
КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТО
ВПО ДАННЫМ БОРТОВЫХ
ИЗМЕРЕНИЙ
В.И.
Абрашкин
, К.Е.
Воронов
, А.В.
Пияков
, И.В.
Пияков
,Ю.Я.
Пузин
В.В.
Сазонов
, Н.Д.
Сёмкин
, А.С.
Филиппов
Центральное специализированное конструкторское бюро
Самарс
кий государствен
ный аэрокосмический университет
Институт прикладной математик
и им. М.В. Келдыша РАН
sazonov
keldysh
ru
Автоматизированное рабочее место ГРАВИТОН и его последующая м
дификация КСКМ разрабатывались к
ак универсальное средство реконстру
ции движения космических аппаратов научного назначения, создаваемых в
ОАО «РКЦ «Прогресс». Это АРМ обеспечивает определение реальных дв
и-
жения КА и квазистатических микроускорений на его борту как во время п
лета посредст
вом оперативной обработки телеметрической информации с
борта, так и в результате послеполетной обработки всех имеющихся данных.
Во время полета КА «Бион
М» № 1, «Фотон
М» № 4, «Аист» и «Аист
2» с п
мощью АРМ ГРАВИТОН
КСКМ обрабатывалась следующая ТМ информ
ация:
1) измерения фазового вектора орбитального движения, выполняемые апп
ратурой спутниковой навигации; 2) измерения угловой скорости КА, получ
емые от его системы управления движением (только на «Бионе» и «Ф
тоне»); 3) измерения напряженности магнитного
поля Земли (МПЗ).
КА «Бион» и «Фотон» совершали управляемое движение в режиме о
ноосной солнечной ориентации. Реконструкция их вращательного движения
выполнялась по измерениям угловой скорости и напряженности МПЗ. Мет
дика реконструкции основана на кине
матических уравнениях вращательного
движения твердого тела. В рамках этой методики данные измерений обоих
типов, собранные на некотором отрезке времени длиной в несколько часов,
обрабатываются совместно. Измерения угловой скорости интерполируются
кусочно
инейными функциями времени. Узлы интерполяции
моменты
измерений, образующие равномерную сетку с шагом 12с. Эти функции по
ставляются в кинематические уравнения для кватерниона ориентации пр
и-
борной системы координат КА. Полученные таким образом уравнения
пре
ставляют собой кинематическую модель вращательного движения. Решение
этих уравнений, реконструирующее фактическое движение, находится из
условия наилучшей (в смысле метода наименьших квадратов) аппроксим
ции данных измерений вектора напряженности МПЗ с
его расчетными зн
чениями.
КА «Аист» и «Аист
2» совершали неуправляемый полет. Их вращател
ное движение было реконструировано посредством обработки только да
н-
ных бортовых измерений МПЗ. Процедура обработки имела дело с порци
ми данных, охватывающими отрез
ки времени длиной в несколько часов.
Матер
иалы секции 5
Данные, полученные на каждом таком отрезке, обрабатывались с
вместно
методом наименьших квадратов с помощью интегрирования полных (дин
мических и кинематических) уравнений движения КА относительно центра
масс. В уравнен
иях учитывался гравитационный момент и момент, создав
емый магнитным диполем КА. При обработке оценивались начальные усл
вия движения и параметры используемой математической модели. Прив
е-
дены примеры реконструкции движения всех перечисленных КАи расчета
ми
кроускорений на КА «Бион» и «Фотон».
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 14
00423).
ВЛИЯНИЕ ВОЗМУЩЕНИЙ Н
А ТОЧНОСТЬ СТАБИЛИЗА
ЦИИ ПРИ
ОТСЛЕЖИВАНИИ МАРШРУТ
ОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗЕ
МЛИ
Я.В. Маштаков
1, 2
, С.С. Ткачев
Московский физико
техн
ический институт
(государственный ун
верситет)
Институт прикладной
математики им. М.В. Келдыша РАН
yarmashtakov
gmail
com
В настоящее время миссии дистанционного зондирования Земли явл
ются одними из самых вос
требованных задач, решаемых с помощью спутн
и-
ков. Благодаря развитию оптических элементов, устанавливаемых на КА,
пространственное разрешение при съемках земной поверхности из космоса
может достигать долей метра. Для обеспечения столь высокой точности
снимк
ов помимо аппаратуры для съемки требуется создать или же улучшить
уже существующие алгоритмы построения программного углового движения
КА, которые не допускали бы искажения снимаемого изображения.
С учетом всех этих требований разработан алгоритм синтеза
углового
движения КА. При этом рассматривается задача отслеживания различных
траекторий на поверхности Земли. В качестве чувствительных элементов и
пользуются ПЗС
линейки, что накладывает дополнительные ограничения на
угловое движение КА.
С учетом этих огр
аничений построено программное угловое движение
спутника с использованием уравнений Пуассона в форме для кватернионов,
а также предложен алгоритм реализации этого движения с помощью P5
регулятора. Проведена проверка устойчивости этого алгоритма к ошибкам в
знании модели движения КА и его орбиты.
Работа по построению углового движения КА проводилась при по
держке гранта РФФИ № 12
33045, исследование устойчивости алгоритма к
ошибкам было поддержано грантом РНФ № 14
00621.
Материалы секции
ОБ ИНТЕГРИРУЕМЫХ СЛУ
ЧАЯХ ДВУКР
АТНО ОСРЕДНЕННОЙ ЗАД
АЧИ ХИЛЛА
С УЧЕТОМ СЖАТИЯ ЦЕНТ
РАЛЬНОЙ ПЛАНЕТЫ И ПР
ИТЯЖЕНИЯ ЕЕ
МАССИВНЫХ СПУТНИКОВ
М.А.
Вашковьяк
, С.Н.
Вашковьяк
, Н.В.
Емельянов
2,3
Институт прикладной
математики им. М.В. Келдыша РАН
Московский Государственный университет
им. М.В.
Ломоносова, Государственный астрономический инст
тут им.
П.К. Штернберга
Парижская обсерватория, Институт небесной механики и вычи
ления
эфемерид
vashkov
keldysh
ru
,
vashkov
msu
ru
,
emelia
sai
msu
ru
В данной работе р
ассматривается задача о совместном влиянии сжатия
центральной планеты, притяжения ее наиболее массивных (или главных)
спутников и Солнца на эволюцию
орбиты
спутника пренеб
режимо малой
массы. Для произвольного угла между экваториальной плоскостью планеты
и плоскостью её гелиоцентрической орбиты получены эволюционные ура
нения в кеплеровских
плането
экваториальных
элементах. Описаны интегр
и-
руемые случаи эволюционной задачи. С
помощью численных расчетов и
аналитических оценок выявлено влияние главных спутников Урана на эв
люцию орбит его реальных и гипотетических спутников.
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕШЕНИЙ
МНОГОЭКСТРЕМАЛЬНОЙ З
АДАЧИ ПЕРЕЛЕТА
ЗЕМЛЯ
МАРС С ЭЛЕКТРОРАКЕТН
ОЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ УСТА
ОВКОЙ
Р.В. Ельников
Московский авиационный институт
(национальный исследовательский университет)
elnikov
rv
mail
ru
В докладе рассматривается известная задача расчета и оптимизации г
е-
лиоцентрического участка межпла
нетного перелета Земля
Марс КА с эле
троракетной двигательной установкой (ЭРДУ) в рамках метода точечных сфер
действия планет. Для определения эфемерид планет использовалась модель
59 405.
Управление состоит в нахождении ориентации вектора тяги КА в ка
дый
момент времени, а также в выборе моментов включения и выключения
двигателя. Величина тяги не
регулируется.
Выявление
законов управления
вектором тяги ЭРДУ осуществлялось с использованием принципа максимума
Понтрягина при фиксированных дате старта и времен
и перелета.
К сожалению, принцип максимума дает лишь необходимые, но нед
статочные условия оптимальности управления. В связи с этим, для одних и
тех же значений даты старта и времени полета может существовать нескол
Матер
иалы секции 5
ко локально
оптимальных решений задачи п
ерелета, различающихся кол
и-
чес
вом витков на перелетной траектории и называемых экстремалями.
Таким образом, при решении задачи оптимального управления часто
возникают вопросы: сколько существует экстремалей, является ли получе
н-
ная экстремаль наилучшей?
утем проведения массовых расчетов краевых задач для различных дат
старта и времен полета была сделана попытка структурировать экстремали
перелета Земля
Марс для конкретной транспортной системы: тяга ЭРДУ
0,44 Н, удельный импульс ЭРДУ
2000 с, начальная
масса КА
2000
кг.
ОПТИМИЗАЦИЯ ТРАЕКТОР
ИИ ПЕРЕЛЕТА К ЮПИТЕР
У С МАЛОЙ ТЯГОЙ ПРИ
ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГРАВИТ
АЦИОННЫХ МАНЕВРОВ У
ВЕНЕРЫ, ЗЕМЛИ И
МАРСА
М.С. Константинов, Мин Тейн
Московский авиационный институт
mkonst
ru
,
minnntheino
mail
ru
В работе рассматривается использование малой тяги и гравитационных
маневров у Венеры, Земли и Марса для перелета к Юпитеру. Предполагается
использование пассивных гравитационных маневров, при которы
х при дв
и-
жении КА в грависфере планеты, не предусматривается включение маршев
го двигателя КА. Задача оптимизации траектории перелета КА анализируется
с помощью принципа максимума. При этом задача оптимального управления
сводится к многоточечной краевой за
даче. Критерием оптимизации является
конечная масса КА (она максимизируется) или в случае фиксирования вел
и-
чины гиперболического избытка скорости при старте от Земли, требуемый
запас массы рабочего тела электроракетной двигательной установки (он м
и-
нимизиру
ется).
Определяются оптимальные программы по углам тангажа и рыскания
на активных участках траектории (программу оптимального управления ве
тором тяги), оптимальные программы включения
выключения двигателя на
траектории гелиоцентрического перелета, не ог
раничивая количество акти
ных и пассивных участков, как и их протяженность. Определяются оптимал
ные условия и характеристики гравитационного маневра (включая дату ос
ществления гравитационного маневра, величину гиперболического избытка
скорости при гравит
ационном маневре, ориентацию векторов подлетного и
отлетного гиперболических избытков скорости при выполнении гравитац
и-
онного маневра) и оптимальные условия при старте от Земли (величину и
направление гиперболических избытков скорости, дату старта).
Найден
ы три хорошие схемы (маршруты) полета к Юпитеру:
Земля
Земля
Земля
Юпитер (дата старта в 2020);
Материалы секции
Земля
Венера
Земля
Марс
Земля
Юпитер
(дата старта в 2023);
Земля
Венера
Земля
Земля
Юпитер
(дата старта в 2029).
Анализируется транспорт
ная космическая система, которая базируется
на ракете
носителе «Ангара
А5», химическом разгонном блоке «КВТК» и
ядерной электроракетной двигательной установке с входной мощностью
кВт.
АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ОРБИ
ТАЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ КО
СМИЧЕСКОГО
АППАРАТА ВОКР
УГ АСТЕРОИДА АПОФИС
В.В. Ивашкин
1, 2
, А. Лан
Институт прикладной
математики им. М.В. Келдыша РАН
МГТУ им. Н.Э. Баумана
ivashkin
keldysh
ru
;
seatu
angel
@126.
com
В рамках ис
следования характеристик возможной экспедиции к астер
иду Апофис выполнен анализ орбитального движения КА вокруг астеро
да. В
соответствии с рассмотренной схемой полета, предполагается, что после
подлета к астероиду КА переходит на низкую орбиту спутника А
пофиса и,
двигаясь по этой орбите в течение примерно семи
сут
к, проводит исслед
вание характеристик астероида. Кроме того, предполагается доставка пос
дочного модуля на поверхность астероида для изучения вещества и взятия
образцов грунта, а также выведени
е специального мини
аппарата (зонда) на
более удаленную орбиту спутника астероида, чтобы после отлета основного
КА к Земле продолжить измерения и уточнение параметров орбиты Апофиса
в течение более длительного времени, порядка нескольких лет. Для данной
емы экспедиции выполнен первый этап анализа устойчивости движения
КА вокруг астероида. При этом были учтены три типа возмущений: притяж
ние удаленных небесных тел (Солнце, Земля, Венера, Юпитер), влияние н
сферичности
Апофиса и давление солнечного света.
Для анализа использ
ваны уравнения астероидо
центрического движения КА с учетом указанных
возмущений. При этом для анализа влияния не
сферичности
астероида на
данном этапе использована приближенная модель однородного удлиненн
го эллипсоида вращения вокруг
оси минимального момента инерции. Удл
и-
нение астероида, т.е. отношение его большой и малой полуосей, рассмотр
е-
но в пределах от 1,1 до 2. На данном этапе анализа предполагается также,
что имеет место одноосное вращение эллипсоида вокруг его большой оси,
орие
нтация которой постоянна в пространстве. Принято, что гравитационный
параметр Апофиса равен 2.86 м
, средний радиус Апофиса
160 м, масса и
диаметр мини
зонда равны 10 кг и 40 см. Начальные орбиты КА рассмотрены
круговыми с радиусом в диапазоне от 0.5
до 2 км. Анализ показал, что мо
но подобрать орбиту основного КА (радиусом около 0.5 км) и орбиту мини
Матер
иалы секции 5
зонда (радиусом около 1.5 км), так что в рамках рассмотренной модели их
движения будут довольно стабильны в течение достаточно продолжительн
го времени
до двух недель для основного КА и до нескольких лет для м
и-
ни
зонда.
ОБ ОПТИМИЗАЦИИ ПОСАД
КИ НА ФОБОС СО СФЕРЫ
ХИЛЛА МАРСА
А.С. Самохин, И.С. Григорьев, М.П. Заплетин
МГУ им. М. В. Ломоносова
kipt
gmail
com
,
iliagri
mail
ru
,
Рассматривается задача оптимизации траектории пространственного
перелета КА. В начальный момент времени КА находится в заданной подлё
ной плоско
сти на сфере Хилла Марса. Вектор скорости КА лежит в той же
плоскости, его модуль задан. В конечный момент времени координаты и
скорости КА совпадают с координатами и скоростями Фобоса, считающ
гося
не
притягивающей материальной точкой.
Предполагается, что
Фобос и Марс
движутся согласно эфемеридам
MAR
097 и
424 соответственно. Гравитац
и-
онные поля
Солнца и Марса считаются центральными ньютоновскими. М
мент старта КА со сферы Хилла подбирается
с 2020
г. по 2030
г., общее время
миссии ограничено одним годом. К
А оснащен двигателями большой тяги,
управление осуществляется величиной и направлением вектора реа
тивной
тяги. Угловое положение КА на исходной стартовой окружности, направл
ние скорости в плоскости старта, моменты включения, выключения двигат
е-
лей большой
тяги и момент финиша оптимизируются. Минимизируются з
траты массы.
Задача космодинамики формализуется как задача оптимального упра
ления с ограничениями на фазовые координаты. На основе принципа макс
и-
мума Понтрягина для задач с фазовыми ограничениями её р
ешение сводится
к решению краевой задачи. Краевая задача решается численно методом
стрельбы с использованием модифицированного метода Ньютона. Для р
шения краевой задачи необходимо подбирать 18 параметров пристрелки. В
результате решения строятся экстремал
и Понтрягина.
Рассматривается
две локально
оптимальные схемы подлёта к Фобосу:
одновитковая и многовитковая.
При
реализации одновитковой схемы прои
ходит единственное включение двигателей большой тяги, выравнивающее
координаты и скорости КА с соответствующ
ими характеристиками Фобоса.
При двухвитковой схеме КА приближается сначала к Марсу, затем выходит
на сферу Хилла и после этого производит посадку на Фобос. Для реализации
этой схемы необходимо учитывать фазовые ограничения.
В работе исследуются обе схемы,
и оценивается выигрыш двухвитковой
схемы по сравнению с одновитковой.
Материалы секции
DYNAMICS OF SPACECRA
FT ATTACHED TO ROTAT
ING ASTEROID
A.A. Burov
, A.5. Guerman
, I.I. Kosenko
A. Ferraz Silva
Iigher School of 9conomics, 5orodnits
yn Computing Center ωAS, ωussia
Univers
ity of Beira Interior, Portugal
5orodnits
yn Computing Center ωAS, ωussia
Instituto Nacional de Pesquisas 9spaciais, Brazil
[email protected]
,
[email protected]
,
[email protected]
,
aleferrazsi
[email protected]
We consider dynamics of spacecraft attached to a rotating asteroid with a
light inextensible tether. We study the domains attainable for
the spacecraft d
pending on such problem parameters as the angular velocity of the asteroid, the
tether length, the position of the anchor at the surface, etc. This problem arises to
[1]. 9quilibria of spacecraft sliding along a tether with both ends anch
ored to a
s-
teroid surface are studied in [2
4]. 9quilibria of a space station connected to the
αoon surface by two tethers are analyzed in [5]. ωegular rotations of a spacecraft
connected to a planet surface in the framework of restricted elli
tical three
ody
problem are studied in [6].
1. 9.L.
α. Lanoix, A.K. αisra, Near
9arth Asteroid αissions Using Tether Sling
Shot Assist // J. Spacecraft and ωockets.
2000.
Vol
. 37. № 4.
.475
480.
А.В.
Родников.
Овлияниилеернойсвязинадвижениегантелевидноготе
лавцентр
альномньютоновскомсиловомполе // Нелинейнаядинам. 2009. Т.5.
№ 4. С.
533
А.В. Родников. О движении материальной точки вдоль леера, закре
п-
лённого на прецессирующем твёрдом теле // Нелинейная динам. 2011. Т.7.
№2. С.
295
311.
4. А.В. Родников. О комп
ланарных равновесиях космической станции на
тросе, закреплённом на прецессирующем астероиде // Нелинейная динам.
2012. Т.
8. №2. С.
5. А.А. Буров, И.И. Косенко. Об относительных равновесиях орбитальной
станции в областях, прилегающих к треугольным
точкам либрации // Докл
ды РАН. 2007.
416. №3. С.
337.
6. A. A. Burov, A. 5. Guerman, and I. I. Kosenko, 5ynamics of tethered sy
tem connected to a planet surface// Advances in the Astronautical Sciences. 2014
(acceptedtoprint).
Матер
иалы секции 5
ВОЗМОЖНОСТИУВОД
ААСТЕРОИДАОТСОУДАРЕН
ИЙСУЧЕТОМРЕЗОНАНСНЫХ
ВОЗВРАТОВ
Соколов
Петров
Васильев
Санкт
Петербургский
гос
ударственный
университет
[email protected]
Рассматриваются
возможности
перевода
опасного
астеро
на
орбиту,
исключающую
соударения
на
большом
интерв
времени.
Учитывается
ограниченная
точность
исходной
орбиты
большое
число
возможных
соударений,
связанных
резонансными
возврат
ми.
римером
является
астероид
Апофис,
имеющий
много
возможных
соударен
ий,
несмо
т-
на
уточнение
его
орбиты
из
наблюдений
2013году.
Исследуются
области
возможных
начальных
данных Апоф
са,
ведущие
соударениям,
так
области,
свободные
соударений,
их
эволюция
временем.
Оцениваю
величины
изменения
скорости
асте
роида,
необходимые
для
перевода
области,
свободные
соударений,
зависимости
момента
изменения
скорости,
точн
сти
других
параметров
орбиты
этот
момент.
Работа
выполнена
при
финансовой
поддержке
РФФИ
(грант
а).
ОБЩИЙ МЕТОД АНАЛИЗА
СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМ П
ЕРИОДИЧЕСКОГО
ОБЗОРА
Ю.П. Улыбышев
Ракетно
космическая корпора
ция «Энергия» им. С.П. Королева
Yuri
Ulybyshev
rsce
ru
Представлен новый приближенный метод анализа спутниковых
систем
периодическ
ого обзора на круговых орбитах с относительно большими вр
е-
менами перерывов на основе отображений условий видимости в двумерном
пространстве инерциальная долгота восходящего узла
время. Ранее было
предложено решение для систем с перекрывающимися долготным
и инте
валами видимости каждого спутника на смежных витках с использов
нием
нового геометрического образа
пилообразных поясах обзора, внутри кот
рых перерывы не превышают одного орбитального периода. Однако, подо
б-
ное решение неприменимо для спутниковых
систем, в которых пояса обзора
не образуются
это, как правило, соответствует большим перерывам вид
и-
мости. Рассматривается более общий универсальный метод, основа
ный на
последовательном суммировании долготных диапазонов видимости от витка
к витку. Началь
ный интервал долготных диапазонов видимости рассчитыв
ется аналитически один раз и далее на каждом витке учитывается только его
сдвиг на величину межвиткового расстояния. При этом могут быть учтены
возмущения орбит, например, прецессия долготы восходящего
узла от сж
Материалы секции
тия Земли. Используется математический алгоритм
объединения одноме
ных интервалов в диапазоне долгот 0
. Время перерыва будет соотве
ствовать витку, на котором будет образован один сплошной интервал в этом
диапазоне долгот. Приводится описа
ние расчетных алгоритмов анализа п
рерывов видимости для одиночных спутников и многоспутниковых систем.
Предложенный метод позволяет выполнять расчеты без проведения мод
лирования для произвольных спутниковых систем (несимметричных и/или
неоднородных), а т
акже для произвольных наборов спутников.
Метод по
воляет
выявлять вырожденные сочетания требований обзора и параметров
орбит. При анализе систем на долговременных интервалах могут учитыват
ся эволюция орбитальных элементов и их дискретные изменения при про
е-
дении орбитального маневрирования.
НЕОДНОРОДНЫЕ СПУТНИК
ОВЫЕ СИСТЕМЫ НЕПРЕРЫ
ВНОГО ГЛОБАЛЬНОГО
ОБЗОРА НА ЭКВАТОРИАЛ
ЬНОЙ И ОКОЛОПОЛЯРНЫХ
КРУГОВЫХ ОРБИТАХ
С.Ю.
Улыбышев
ФГУП ЦНИИХМ им. Д.И
Менделеева
wardoc
rambler
ru
Традиционно для проектирования и развертывания спутниковых систем
(СС) используются однородные группировки КА с одинаковыми высотами и
наклонениями орбит. Это обусловлено отсутствием необходимости синхр
низировать их орбиты внутри системы как по скорос
ти прецессии линии у
лов, так и поворота линии апсид, которая особо проявляется у эллиптических
орбит. С другой стороны, использование неоднородных спутниковых систем
(НОСС) увеличивает возможности и варианты их проектирования.
В докладе представлен мето
д проектирования НОСС непрерывного
глобального обзора с использованием комбинации экваториальной и окол
полярных спутниковых сегментов на круговых орбитах. Получены уравнения
для определения основных проектных параметров самой СС и условий ее
замыкания при
стыке сегментов. Проведен анализ особенностей построения
таких околополярно
экваториальных спутниковых систем (ОПЭСС), их пр
е-
имуществ и недостатков по сравнению с известными классами околополя
ными фазированными (ОПФСС) и кинематически правильными спутник
ми системами (КПСС). Рассмотрены вопросы оценки минимального потре
б-
ного количества КА в СС для обеспечения заданной кратности обзора и пре
ставлены расчетные зависимости для классов ОПФСС и ОПЭСС с различным
типом замыкания. Приведены примеры лучших ОПЭ
СС глобального обзора
различной кратности, а также семейства СС при фиксированном числе КА и
орбитальных плоскостей в них.
Матер
иалы секции 5
К ПРОЕКТУ УВОДА КОСМ
ИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ИОН
НЫМ ПУЧКОМ НА
НИЗКИХ ОКОЛОЗЕМНЫХ О
РБИТАХ. ОСОБЕННОСТИ
ДИНАМИКИ И
УПРАВЛЕНИЯ
А.В. Пироженко,
А.И. Маслова
Институт технической механ
ики НАНУ и ГКАУ, Днепропетровск
alex
pirozhenko
mail
ru
,
maslova
anjyta
mail
ru
Проект
L9OSW99P
Improving
Low
9arth
Orbit
Security
With
9nhanced
9lectric
Propulsion
овышение безопасности низких околоземных орбит
помощью
улучшенн
электрореактивн
двигател
я) победил
ках
проводимого
Европейской
комиссией
конкурса
FP
SPAC9
2013. Проект
направлен на создание в ближа
йшем будущем условий для активного уд
ления крупномасштабного
космического мусора
с помощью специального
мического аппарата(«пастуха») с ионным пучком.
Основной принцип предлагаемой системы увода мусора заключается в
использовании потока ионов в качест
ве передающего силовой импульс
средства. Поток ионов от ионного двигателя «пастуха» направляется на об
ект космического мусора. Скорость ионов порядка 30 км/с. Достигшие п
верхности мусора ионы внедряются в его материал и полностью передают
свой импульс. Д
ля компенсации силы реакции на «пастухе» предполагается
дополнительная двигательная установка.
В докладе кратко рассматриваются основные особенности проекта. О
новное внимание уделяется постановке и обсуждению задач управления
орбитальным, относительным и
вращательным движениями системы «па
тух»
цель.
На основе новых форм уравнений возмущенного кеплерова движения
построены оценки изменения почти круговых орбит системы под действием
силы, направленной по трансверсали к орбите.
Показана возможность стабилизац
ии относительного движения сист
мы «пастух»
цель управлением только трансверсальным ускорением «паст
ха».
ОПТИМИЗАЦИЯ КОСМИЧЕС
КИХ МЕЖОРБИТАЛЬНЫХ М
АНЕВРОВ
В.Г. Адамян, Х.Г. Суварян
Государственн
инженерный университет Армении
vgadamyan
mail
ru
,
xorsu
[email protected]
rambler
ru
Предлагается метод нахождения оптимальной по расходу топлива п
е-
реходной орбиты между компланарными эллиптическими орбитами прои
вольного взаимного расположения. Так
ая переходная орбита ищется в с
мействе котангенциальных переходных орбит, параметры которых и знач
е-
ния импульсов скоростей, управляющих движением космического аппарата
Материалы секции
при переходе, определяются в явном виде и зависят от параметров заданных
орбит и истинн
ой аномалии точки приложения первого импульса скорости.
Вместо рассмотрения большого число частных случаев, рассмотрено общее
правило построения котангенциальных переходных орбит, которые огибают
заданные орбиты. Метод позволяет получить каждую переходную
орбиту
как частный случай одного общего решения задачи. Для нахождения опт
и-
мальной орбиты перелета нужно найти такую точку на начальной орбите,
при которой для соответствующего котангенциального перехода требуется
минимальное приращение орбитальной скорост
и КА.
ФОРМИРОВАНИЕ ПРОГРАМ
МЫ ОТДЕЛЕНИЯ ГРУППЫ
КОСМИЧЕСКИХ
АППАРАТОВ ОТ РАКЕТЫ
НОСИТЕЛЯ В АВАРИЙНОЙ
СИТУАЦИИ
А.В.
Голубек
Государственное предприятие «Конструкторское бюро «Южное» имени
М.К. Я
нгеля», Украина, Днепропетровск
info
yuzhnoye
com
При возникновении на борту ракеты
носителя аварийной ситуации и
выдаче системой управления команд на прекращение полета общепринятым
является отделение полезной нагрузки, состоящей из одного или нескольких
КА. Это позволяет в от
дельных случаях обеспечить их полет по нештатным
орбитам с частичной реализацией задач выведения.
Контролируемая аварийная ситуация сопровождается обязательным
отключением двигательной установки, что часто приводит к нерасчетному
угловому движению ракеты
осителя относительно центра масс. При этом
после отделения ракета
носитель и КА могут полететь по орбитам с близк
и-
ми оскулирующими периодами обращения, что может привести к столкн
вениям на первых витках автономного полета. В то же время согласно Ме
дунаро
дной конвенции о нераспространении космического мусора необх
димо выполнять меры по предотвращению орбитальных столкновений.
Следовательно, в процессе подготовки полётного задания на пуск во
никает необходимость принятия решения о возможности отделения все
х или
части установленных КА в условиях развития аварийной ситуации на борту
ракеты
носителя с обеспечением их дальнейшего безударного полета.
В результате проведенных исследований разработана стохастическая
математическая модель совместного движения ракет
носителя и КА на
первых витках автономного полёта с учётом момента выявления аварийной
ситуации и действующих возмущений процесса отделения. Создана метод
и-
ка принятия решения об отделении КА, в основе которой лежит решение
асимметричной незамкнутой задач
и коммивояжера с переменными вес
выми коэффициентами.
Матер
иалы секции 5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТИ
СУЩЕСТВОВАНИЯ РЕШЕНИ
Й ЗАДАЧИ
ОПТИМИЗАЦИИ ТРАЕКТОР
ИИ КА С ОГРАНИЧЕННОЙ
ТЯГОЙ
А.В.
Иванюхин
НИИ ПМЭ МАИ
ivanyukhin
yandex
ru
При решени
и задач механики космического полёта с малой ограниче
н-
ной тягой на практике часто возникают трудности, причины которых связаны
не с используемыми численными методами, а отсутствием решения. Часто
определить его существование аналитически или вследствие как
их
либо
элементарных рассуждений не возможно в виду отсутствия соответствующих
теоремы и оценок. На практике эта проблема нивелируется усилиями и оп
том, и в каждом конкретном случае может быть преодолена, но в общем
случае остаётся открытой.
В настоящей р
аботе анализируются основные причины отсутствия р
е-
шений, предлагается методика определения области существования и по
ход к автоматизации процесса их нахождения. Предлагаемый подход осн
ван на использовании принципа максимума Понтрягина и метода продолж
ни
я по параметру (гомотопии).
В качестве примера рассматриваются задачи межпланетного перелёта с
конечной тягой, определяются их области существования и приводятся р
е-
шения.
_____________

Материалы секции
Секция 7
Развитие космонавтики и фундаментальные проблемы
зоди
намики, горения и теплообмена
О НЕВЯЗКИХ ВИХРЕВЫХ СТРУКТУРАХ В УДАРНЫХ СЛОЯХ
ОКОЛО
ОБРАЗНЫХ КРЫЛЬЕВ
М.А.
Зубин
, Ф.А.
Максимов
1,2
, Н.А.
Остапенко
НИИ механики МГУ,
ИАП РАН
ostap
imec
msu
ru
Представлен
ы результаты численного и экспериментального исслед
вания структуры течения около
образных
крыльев различной геометрии с
головной ударной волной, присоединенной к передним кромкам, при числах
Маха 3, 6 и 10.
Установлено,
что в плоскости симметрии течения
около
образных
крыльев с увеличением угла атаки в дополнение к одной особенности Ферри
узлового типа, расположенной в точке излома поперечного контура крыла,
возникают еще две критические точки: растекания и стекания (вторая ос
бенность Ферри, расположе
нная ближе к мостообразному скачку уплотнения
маховской системы ударных волн). Она может быть как узлового, так и се
лового типа. Во втором случае в вершинах контактных разрывов, выходящих
из критической точки, по обе стороны плоскости симметрии располагаю
тся
вихревые структуры невязкого происхождения (вихревые особенности Фе
ри).
В рамках гипотезы об определяющем влиянии интенсивности контак
т-
ных разрывов, порождаемых точками ветвления головной ударной волны, на
возникновение в ударном слое вихревых структу
р невязкого происхождения
найдены интервалы порогового изменения интенсивности контактных ра
рывов и числа Маха составляющей скорости,
нормальной
лучу конической
системы координат, проходящему через точку ветвления. Показано, что
установленные критерии удо
влетворительно работают и при соответству
щих величинах указанных параметров в точках ветвления внутренних уда
ных волн. Установлено, что при числах Маха невозмущенного потока, мен
ших 2.3, вихревые структуры в ударном слое не реализуются.
При высоких знач
ениях критериальных параметров обнаружены пер
е-
ходные режимы течения “взрывного” характера, которые приводят к ан
мальному росту размеров маховской конфигурации ударных волн. Устано
лено, что при больших числах Маха с увеличением угла атаки масштабный
Материалы секции 7
рост
возмущенной области с вихревыми особенностями Ферри приводит к
существенно неравномерному распределению давления в ударном слое.
Значение давления в точке растекания в окрестности излома контура крыла в
несколько раз превышает уровень давления за мостообра
зным скачком
уплотнения, а он, в свою очередь,
уровень давления на эквивалентном
клине.
Экспериментально показано, что установленные в рамках модели ид
е-
ального газа критерии возникновения в ударном слое вихревых структур
пригодны и для диагностики реальн
ых конических течений, в том числе с
держащих отрыв турбулентного пограничного слоя.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты
00343, 15
02361). Расчеты проводились на МВС
100К МСЦ РАН.
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБТЕКАНИЯ
ОБРАЗН
ЫХ КРЫЛЬЕВ
СО СВЕРХЗВУКОВЫМИ КРОМКАМИ
Ф.А.
Максимов
1,2
, Н.А.
Остапенко
НИИ механики МГУ
,
ИАП РАН
maximov
cfd
ru
Для расчета невязких течений между консолями
образных крыльев со
сверхзвуковыми кромками при угл
ах раскрытия между консолями меньше и
больше 180
предложены различные варианты построения сетки. Если
рые передние кромки крыла сверхзвуковые, то в некоторой окрестности
кромок реализуется однородное течение (течение с присоединенной уда
ной волной или
волной разрежения). Фактически, в этом случае в точке, с
ответствующей кромке, реализуется решение, значение которого зависит
только от направления, по которому поток приближается к кромке. Параме
т-
ры течения вдоль лучей из кромки остаются постоянными в не
которой
окрестности этих кромок. Решение обладает свойством коничности относ
и-
тельно вершина крыла в целом и, кроме того, свойством локальной коничн
сти о
носительно кромок. Свойство локальной коничности течения может
быть использовано в качестве граничного
условия. Для описания многозна
ного решения в точке, соответствующей кромке, сетка строится в виде лучей
из кромки, а в качестве граничного условия требуется, чтобы производные
газодинамических параметров вдоль лучей были равны нулю. Данное усл
вие называ
ется условием локальной коничности течения.
Если рассматривается крыло с углом раскрытия меньше 180
, то сетка
строится с использованием двух пучков прямых с центрами, расположенн
ми на передних кромках. Узлы расчетной сетки определяются точками пер
е-
сечени
я соответствующих прямых. Сетка отображается на прямоугольную
расчетную область. Данный тип сетки позволил рассмотреть особенности
Материалы секции
образования вихревых структур при маховском взаимодействии ударных
волн. Необходимым условием успешного решения задачи являет
ся расп
ложение границ в областях, где
действительно
реализуется локальная к
ничность течения. Если рассматривается крыло с углом раскрытия больше
, то
использование двух пучков прямых из кромок приводит к сетке, к
торая отображается на две прямоугольн
ые расчетные области с пересечен
и-
ем. Сочетание методов позволяет построить полную картину течения около
образного крыла на наветренной и подветренной сторонах. При углах ра
крытия около 180
описанные выше способа неприменимы, и реализовано
другое постро
ение сетки, которое может быть применено при углах раскр
тия меньше, больше или равных 180
. Сетка строится между поверхностью
крыла и внешней границей, состоящей из лучей, проведенных из кромок, и
соединенных между собой полиномом Безье. Распределение узл
ов в ра
четной области получается параболическим генератором, сетка строится
слоями от тела, в начале по нормали к поверхности тела, а затем по напра
лению к узлам, задаваемым на внешней границе. На боковых границах сетка
корректируется, так чтобы узлы леж
али на лучах из кромок. Численные эк
перименты показали достаточность условия коничности относительно кр
мок для получения адекватного решения.
В докладе приведены результаты моделирования обтекания крыльев,
сопоставление расчетов на различных сетках. Рабо
та выполнена при фина
н-
совой поддержке РФФИ (проекты №№
00343, 15
02361). Расчеты
проводились на МВС
100К МСЦ РАН.
ОСОБЫЕ РЕШЕНИЯ ПРИ ОТРЫВНОМ ОБТЕКАНИИ V
ОБРАЗНОГО КРЫЛА
СВЕРХЗВУКОВЫМ ПОТОКОМ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА
Р.Я.
Тугазаков
ЦАГИ им. проф. Н.Е.
Жу
ковского
renatsan
yandex
ru
Исследования пространственных конических течений около
образных
крыльев обусловлены как теоретическим интересом к сложным течениям с
многочисленными взаимодействиями газодинамических р
азрывов, так и
практическим
по определению локальных и интегральных характеристик
крыла.
Из литературы известно
, что в некотором диапазоне углов структура
чения на наветренной стороне консоли близка к той, что реализуется при
обтекании его в ра
ках иде
ального газа.
В настоящей работе приведены теоретические и численные исследов
ния по обтеканию идеальным газом
образного крыла в режиме больших
углов атаки (М
2...4), как при угле скольжения, так и без него. Рассматрив
ется крыло с углом раскрытия межд
у консолями 90°. Аналитически показано,
Материалы секции 7
что при обтекании крыла со скольжением поток идеального газа отрывается
от обтекаемой поверхности, когда в области отрыва (на линии стекания) ре
лизуется локальный экстремум давления и происходит всплытие “вихревой”
особенности Ферри. В случае симметричного обтекания крыла под больш
и-
ми углами атаки численно получены новые решения, когда в точке смыкания
контактных разрывов происходит всплеск газа в виде струи вверх от це
н-
тральной оси. В этом случае происходит отрыв по
тока газа в виде двух си
м-
метричных вихрей, располагающихся на вершине струи. Дано объяснение
этому явлению.
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ РЕЖИМА ГОРЕНИЯ ПРИ ИМПУЛЬСНО
ПЕРИОДИЧЕСКОМ
ВОЗДЕЙСТВИИ НА СВЕРХЗВУКОВОЙ ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК
В.А.
Забайкин, П.К.
Третьяков
ИТПМ СО РАН,
г.
Новосибирск
vaz
@itam.nsc.ru
В работе исследован способ импульсно
периодического газодинамич
е-
ского управления режимами горения в сверхзвуковом потоке. Эксперименты
проводились в осесимметричном канале переменного се
чения с начальным
участком диаметром 50
мм и длиной 400
мм. Скорость потока соответств
вала числу Маха α
2.2; температура торможения
1600...1700
К. Топливо
(водород) подавался через инжектор, расположенный по оси воздушного
сопла. При подаче водорода
в канал устанавливался диффузионный режим
горения с плавным повышением статического давления по длине канала. В
конце участка постоянного сечения производилось газодинамическое во
действие на поток впрыском воздуха (при использовании быстродейству
щего кл
апана) либо продуктов сгорания водородно
воздушной смеси (при
установке генератора теплогазодинамических импульсов). При определе
н-
ных параметрах воздействия это приводило к интенсификации горения с п
вышением статического давления по тракту канала. Показан
о, что полож
е-
нием зоны интенсивного горения можно управлять, изменяя энергию и
пульсов и расход топлива.
Работа выполнена по программе РАН
ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕГУЛЯРНОГО И МАХОВСКОГО ОТРАЖЕНИЯ
ПРИ ИСТЕЧЕНИИ СТРУИ ГАЗА ИЗ СОПЛА
Л.Г.
Гвозде
ва, А.Ю.
Чулюнин
Материалы секции
ОИВТ РАН, НИИ механики МГУ
gvozdevalg
mail
ru
,
chulyu
mail
ru
Известно, что структура сверхзвуковых газовых струй (для сильных
ударных волн) определяется д
вумя видами отражения (пересечения) уда
ных волн
регулярными и маховским отражением. Процесс перехода от
одного типа отражения к другому привлекает внимание многих научных
групп, однако, несмотря на многолетнюю историю проблемы до сих пор не
существует п
олного понимания данного процесса. В настоящей работе с п
мощью численного моделирования исследуется структура сверхзвуковой
струи на выходе из сопла в зависимости от числа Маха и показателя адиаб
ты
В качестве основного расчетного инструмента используе
тся сертифиц
и-
рованный программный комплекс STAω
CCα+, который базируется на чи
ленном решении уравнений Эйлера, Навье
Стокса и Рейнольдса с помощью
метода контрольного объема. Расчет проводился на двумерной неструкт
рированной многогранной сетке со сгущени
ем у стенок сопла и адаптацией
по ударной волне. Исследование на сеточную сходимость показало, что о
п-
тимальное число элементов, для исследуемой конфигурации составляет
тыс. элементов. В качестве дискретизации конвективных членов испол
зуется схема αUSC
L 3
го порядка.
Особое внимание в работе было уделено методическому аспекту
следованию влияния моделей турбулентности на получающиеся результаты.
Показано, что модель
, которую часто используют в инженерных прил
жениях, показывает неудовлетворительн
ые результаты по величине угла
отхода волны, вместе с тем модели SST и SA
показывают результат, хорошо
согласующийся с экспериментальными данными.
В результате расчетов были получены структуры струи, соответству
щие регулярному и маховскому отражениям. Пок
азана зависимость области
двойного решения от показателя адиабаты ь. Проведенные расчеты посл
жат основой для исследования нового типа конфигурации (нерегулярное
отражение с отрицательным углом) при истечении струй из сопла.
Работа выполнена при финансовой
поддержке РФФИ (проект
01070
А).
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОРМОЖЕНИЯ ПОТОКА В КАНАЛАХ
С РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫМИ ПЕРЕГОРОДКАМИ РАЗЛИЧНОЙ ФОРМЫ
Н.В.
Гурылева, М.А.
Иванькин, Д.А.
Лапинский, А.М.
Терешин
ЦАГИ им. проф. Н.Е.
Жуковского
Представлены ре
зультаты экспериментальных исследований газодин
мики течения торможения в каналах постоянного сечения с продольными
Материалы секции 7
разделительными перегородками. Рассмотрены способы, позволяющие в
ровнять параметры потока в коротком канале с незавершенным псевдоска
ком.
Представленная работа является продолжением исследований, изл
женных в
ранее опубликованных трудах.
Экспериментальные исследования проведены в АДТ ТССМ ЦАГИ при
1.8...3.5 на модели представляющей собой плоский прямоугольный к
нал (соотношение сторон
36/40, длина
200
мм) с острыми передн
и-
ми кромками. Канал имеет прозрачные боковые стенки, позволяющие пр
водить визуализацию картины течения внутри него. Для измерения статич
е-
ского давления по длине канала его верхняя и нижняя стенки дренированы,
конце канала установлена гребенка для измерения полей полного давл
е-
ния.
Исследованы различные варианты разделительных перегородок то
щиной 5
мм. Рассматривались следующие варианты:
сплошная перегородка, установленная на всю длину прямоугольного
канала,
разделяющая исходный канал на два канала с соотношением сторон
17.5/40 и 13.5/40;
проницаемая длинная перегородка, установленная аналогично вар
и-
анту 1 (проницаемость обеспечивалась за счет продольных щелей вблизи
стенок канала);
две коротких сплошны
х перегородки длиной 95 и 85
мм, распол
женных последовательно с разрывом 20
мм между ними;
две коротких проницаемых перегородки, расположенных последов
тельно (отличие от варианта 3
наличие продольных щелей вблизи стенок
канала).
Для перемещения псев
доскачка вверх по потоку проводилось дросс
лирование канала модели механическим дросселем.
В результате испытаний было получено:
для вариантов 1 и 3 (непроницаемые разделительные перегородки)
псевдоскачок в процессе дросселирования развивался неравномерно:
в к
нале с соотношением сторон 17.5/40 развитие происходило быстрее, чем в
канале с соотношением сторон 13.5/40, что подтверждается визуализацией
картины течения и распределением статического давления по длине канала.
для вариантов 2 и 4 (проницаемые пере
городки) обеспечивается
одинаковое распространение псевдоскачка вверх по потоку для обоих кан
лов;
для всех вариантов наблюдалась устойчивая фиксация псевдоскачка
на передних кромках канала;
для вариантов 3 и 4 (две коротких перегородки с разрывом) на ра
ыве между перегородками устойчивой фиксации псевдоскачка не набл
дается.
Материалы секции
Эксперименты подтвердили, что установление газодинамической связи
между каналами вблизи стенок, в области пограничного слоя позволяет с
щественно выровнять параметры потока (скорость,
давление) по попере
ным сечениям.
Полученные результаты могут быть применены при проектировании
изоляторов и предкамерных диффузоров ВРД.
Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (проект
31448).
ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕ
МЫ “КРЫЛО
СОПЛО” ПРИ РАСПОЛОЖЕНИИ ДВИГАТЕЛЯ НАД КРЫЛОМ
Г.Н.
Лаврухин, В.А.
Талызин
ЦАГИ им. проф. Н.Е.
Жуковского, г.
Жуковский
В связи с требованиями по существенному снижению уровня шума в
нашей стране и за рубежом рассматриваются, как один из возможны
х вар
и-
антов, компоновки двигателей над крылом самолета, что позволяет экран
и-
ровать шум двигателей непосредственно крылом. Однако при исследовании
таких компоновок возникают проблемы интерференции струй силовой уст
новки с планером самолета, увеличения поте
рь
эффективной
тяги двигателей
и снижения аэродинамического качества. Основная задача аэрогазодинам
и-
ческих исследований таких
компоновок
сведение к минимуму интерфере
ционных потерь, потерь эффективной тяги выходных устройств и, как сле
ствие, потерь тяг
и двигателей.
С целью определения особенностей интерференции системы “крыло
сопло” в АДТ ЦАГИ были проведены экспериментальные исследования х
рактеристик модели сопла над крылом дозвукового самолета. Исследов
лось сопло ТРДД без смешения потоков
и
кон
туров. Крыло перемещалось
в горизонтальной и в вертикальной плоскости относительно сопла. Экспер
и-
менты проводились на уникальной установке, позволяющей измерять сопр
тивление и подъемную силу крыла и модели сопла независимо друг от др
га, как в изолированн
ом варианте, так и при взаимовлиянии струи сопла и
обтекания крыла. Испытания проводились при дозвуковых скоростях потока
при нулевом угле атаки крыла.
В результате испытаний было получено, что имеет место как отриц
тельная, так и положительная интерференц
ия реактивной струи и внешнего
турбулентного потока в компоновке “крыло
сопло”. При этом отрицательная
интерференция приводит к увеличению потерь эффективной тяги сопла, а
положительная интерференция приводит к увеличению подъемной силы и
снижению сопротив
ления крыла.
Материалы секции 7
Результаты испытаний показали, что можно выбрать такое положение
сопла над крылом, где величина положительной интерференции компенс
и-
рует величину отрицательной интерференции и интегральное
аэродинам
и-
ческое качество компоновки близко к качеству
изолированного крыла.
ПРИМЕНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ В ЗАДАЧЕ ОТХОДА СКАЧКА УПЛОТНЕНИЯ ПРИ ОБТЕКАНИИ
ЗАТУПЛЕННОГО ПРОФИЛЯ СВЕРХЗВУКОВЫМ ПОТОКОМ ВОЗДУХА
Т.М.
Притуло
ЦАГИ им. проф. Н.Е.
Жуковского
Задача о тепловом возд
ействии при обтекании затупленного тела
сверхзвуковым потоком до сих пор является одной из самых приоритетных в
аэротермодинамике. В настоящее время существует множество численных
методов исследования, но все они не работают в области затупления, где в
рай
оне критической точки существуют значительные градиенты давления. В
данной работе предлагается аналитический подход к решению задачи обт
кания затупленного профиля. При этом особое внимание уделено оценке
параметра растекания скорости в особой точке
vy
, где в численных ра
чётах наблюдаются существенные
расхождения
Рассматривается плоская задача обтекания затупленного профиля.
Сверхзвуковой поток набегает на тело, происходит отражение, и затем поток
отходит от тела на некоторое расс
тояние
с образованием стационарного
фронта ударной волны
. Задача решалась методом разложения в степенные
ряды как параметров течения непосредственно за скачком уплотнения, так и
параметров течения в особой точке вблизи носка затупленного тела. Прои
ные, определяющие коэффициенты разложения в ряду Тейлора, находя
ся путём дифференцирования системы уравнений Эйлера и уравнения н
е-
разрывности. Разложения в степенные ряды выписываются с точностью до
линейных членов в разложении для скачка и с точностью до
квадратичных
членов в разложении для тела. Применение более высокой степени отрезка
степенного ряда для фронта ударной волны нецелесообразно, так как это
привнесёт завихренность в поле течения. С другой стороны, использование
кубических членов в разложени
и вблизи особой точки профиля привносит
новые неизвестные параметры в задачу, поэтому было решено ограничиться
предложенными здесь отрезками степенных рядов.
К сожалению, в данной постановке задачи уравнение энергии превр
щается в тождество. Поэтому для по
лного решения задачи требуется ещё
одно замыкающее уравнение. Было рассмотрено несколько вариантов ср
щивания решений, генерируемых разложениями за скачком и вблизи тела. В
итоге задача свелась к поиску минимума функционала, характеризующего
расстояние меж
ду двумя параметрически заданными кривыми.
Материалы секции
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ
ГАЗОДИНАМИКЕ
С.Б.
Базаров
МГУ им. М.В.
Ломоносова
[email protected]
Использование результатов математического мо
делирования течений
газа, получаемых методами сквозного счёта, требует формализованного в
явления газодинамических разрывов. Результат численного расчета
это
набор массивов параметров, требующих дополнительного анализа. Цель
описываемого подхода состоит
в автоматизации обработки результатов пр
веденного численного моделирования газодинамического течения для пол
чения структуры его сильных разрывов.
Рассматривается методика получения информации по цифровым изо
ражениям, получаемым в результате численного м
оделирования. Для лок
лизации разрывов течения газа и определения их типов применяется ди
криминантный метод распознавания. Какой либо параметр течения тракт
ется как интенсивность изображения, к которому применяются методы ци
ф-
ровой обработки изображений д
ля обнаружения линий перепадов яркостей.
В результате получаются точки, соответствующие разрывам течения. Затем
проводится процедура классификации, относящая их к конкретному типу
газодинамического разрыва.
Приводятся примеры применения описанного подхода
к результатам
моделирования конкретных течений. Показана эффективность такой визу
лизации структуры течения.
РАСЧЁТ ТЕЧЕНИЯ В ИЗОЛИРОВАННОМ ТРАПЕЦИЕВИДНОМ
ВОЗДУХОЗАБОРНИКЕ С СИСТЕМОЙ ОТСАСЫВАНИЯ ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ
Е.В.
Новогородцев
1,2
, Е.В.
Карпов
ГИ им. проф. Н.Е.
Жуковского
МФТИ
Проведено численное исследование влияния применения системы о
сасывания пограничного слоя на структуру течения в изолированном трап
е-
циевидном воздухозаборнике. Получены поля течения на входе и в канале
воздухозаборника.
Численное моделирование течения выполнено с прим
нением программного пакета
ANSYS
CFX
ustomer
501.02.4) для двух в
риантов расчетной геометрии воздухозаборника, а именно с системой отс
сывания пограничного слоя и без нее. В процессе расчета решалась с
истема
осредненных по Рейнольдсу стационарных уравнений Навье
Стокса с мод
лью турбулентности
SST
Материалы секции 7
Геометрия входного участка воздухозаборника была спроектирована
при помощи метода га
зодинамического конструирования
. В соотве
ствии с
расчетной теоретической
схемой течения, сжатие набегающего потока ос
ществляется тремя клиньями, а именно, горизонтальным (верхним) клином с
углом наклона
10° и двумя боковыми стреловидными клиньями
щёками. При расчетном числе Маха набегающего потока и при нулевых зн
чения
х углов атаки и скольжения три клина формируют единый косой скачок
уплотнения, в плоскости которого лежат кромки клина, щёк и обеча
ки. При
виде спереди кромки входа образуют равнобочную трапецию.
Блочно
структурированная гексагональная расчетная сетка, по
строе
н-
ная для моделирования пространственного обтекания, содержала порядка 6
миллионов ячеек.
По результатам численных расчетов проведен сравнительный анализ
полей течения в изолированном воздухозаборнике с системой отсасывания
пограничного слоя и без нее.
Обнаружено, что в результате интерференции
замыкающего прямого скачка и пограничного слоя на поверхностях клиньев
сжатия образуется
образная структура с обширной отрывной зоной. Вторая
отрывная зона возникает за горлом воздухозаборника в месте искривлен
ия
контура канала на участке
положительного
градиента давления. При отсу
ствии системы отсасывания пограничного слоя низконапорный след, возн
и-
кающий из
за отрыва, распространяется вплоть до сечения, соответствующ
го расположению двигателя. Применение отсас
ывания пограничного слоя
позволяет добиться уменьшения интенсивности и размеров областей отры
ного течения.
Полученные в расчёте параметры течения впоследствии использов
лись для построения дроссельных характеристик исследуемого воздухоз
борника, т.е. зави
симостей коэффициента восстановления полного давления
в сечении канала перед двигателем от коэффициента расхода воздуха
е-
рез него. Дросселирование канала моделировалось при помощи формир
вания за сечением двигателя участка канала, выполненного в форме
сопла
Лаваля с площадью критического сечения
. Профиль канала при этом стр
ился с применением формулы Витошинского. При расчете каждой точки
дроссельной характеристики площадь
варьировалась.
Анализ полученной картины течения и дроссельных характерист
ик во
духозаборника показал, что отсасывание пограничного слоя позволяет улу
шить структуру течения, снизить отрицательное влияние отрывов, повысить
значение коэффициента восстановления полного давления в сечении двиг
теля.
Материалы секции
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБТЕКАНИ
Я СВЕРХЗВУКОВЫХ
ЛОБОВЫХ ВОЗДУХОЗАБОРНЫХ УСТРОЙСТВ
В.Е.
Карпова, П.А.
Мешенников
ЦАГИ им. проф. Н.Е.
Жуковского, г.
Жуковский
В рамках работ по выбору формы лобовых сверхзвуковых воздухоз
борных устройств ВРД проведено расчетное исследование внешнего и вну
реннего обтекания нескольких вариантов осесимметричных воздухозабо
ников с профилированным каналом сложной пространственной формы. Ра
четы выполнены с применением программного пакета
CFD
FASTωAN
tomer
2482) на блочно
структурированной гексагональной
сетке. Результ
ты численного моделирования получены в рамках решения системы осре
ненных по Рейнольдсу стационарных уравнений Навье
Стокса в приближ
нии ламинарного пограничного слоя.
Рассматривались варианты воздухозаборников, отличающихся формой
тела то
рможения и внутренним трактом. В первом варианте воздухозабо
ника сжатие потока осуществляется спрофилированной изоэнтропической
поверхностью, во втором
трёхступенчатым телом торможения, таким, что
скачки от каждой из ступеней приходят на обечайку воздух
озаборника. Фо
ма профиля тела торможения определялась крейсерским числом Маха пол
е-
та ЛА.
Для обоих вариантов ВЗ выполнено численное моделирование внешн
го и внутреннего обтекания на различных режимах и произведен сравн
и-
тельный анализ их характеристик. В р
езультате выбран вариант ВЗ с тре
скачковым центральным телом, который устойчиво работает в широком
диапазоне чисел Маха и углов атаки, а также обеспечивает высокий уровень
внутренних характеристик. Для интеграции выбранного варианта воздухоз
борного устро
йства с каналом
изолятором был проведен ряд численных и
следований, в ходе которых произведен расчет дроссельных характеристик
при расчетном числе Маха и нулевом угле атаки путем моделирования пр
тиводавления, создаваемого в предкамерном диффузоре.
В резул
ьтате исследований был выбран профиль проточного тракта
воздухозаборного устройства, реализующий минимальный уровень газод
и-
намических потерь.
ВЛИЯНИЕ ШИРИНЫ ЭКРАНА НА ВНУТРЕННИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ПОЛУКРУГЛОГО ВОЗДУХОЗАБОРНОГО УСТРОЙСТВА
Д.А.
Рахманин, А.К.
Трифонов
ЦАГИ им. проф. Н.Е.
Жуковского, г.
Жуковский
Принципы проектирования воздухозаборников для летательных апп
ратов заключаются в выработке научно
обоснованной системы конструир
Материалы секции 7
вания основных элементов воздухозаборника и получении на основе эксп
е-
ментально
расчетных исследований обобщенных зависимостей по обо
нованию правильности выбранных решений.
Рассмотрены компоновки воздухозаборных устройств, расположенных
под плоским экраном, являющимся элементом планера летательного апп
рата. При больших све
рхзвуковых скоростях полета расположение воздух
заборника под несущей поверхностью и его форма оказывает существенное
влияние как на работу силовой установки, так и на внешние аэродинамич
ские характеристики летательного аппарата. В этом случае экран однов
менно создает подъемную силу и обеспечивает предварительное тормож
е-
ние сверхзвукового потока перед входом в воздухозаборник. Кроме улучш
ния внутренних характеристик воздухозаборника, комбинация экрана с во
духозаборником позволяет поднять уровень аэроди
намического качества
летательного аппарата. Это обусловлено тем, что при расположении возд
хозаборника в возмущенной области часть сопротивления экрана, омыва
мого струйкой тока попадающей во вход исключается из внешних аэродин
мических сил, действующих на
летательный аппарат, и относится к внутре
н-
нему сопротивлению протока.
Для экранных воздухозаборников проведены обширные экспериме
н-
тально
расчетные исследования по определению оптимальной формы и
геометрии как экрана, так и непосредственно элементов воздух
озаборников
с учетом пограничного слоя на нижней поверхности экрана.
На основании экспериментально
расчетных исследований получены
обобщенные зависимости, позволяющие определять конкретные формы и
геометрические размеры как экрана, так и воздухозаборника п
ри проектир
вании летательных аппаратов. При этом рассмотрены аэродинамические
компоновки с полукруглыми воздухозаборниками при расположении их в
носовой части летательного аппарата.
Представлены зависимости коэффициента расхода воздуха и коэфф
и-
циента восс
тановления полного давления воздухозаборников от ширины и
выноса экрана.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ФОРМИРОВАНИЯ ВИХРЕВОГО КОЛЬЦА
И.В.
Храмцов, П.В.
Писарев, В.В.
Пальчиковский, Р.В.
Бульбович
ПНИПУ
rkt
pstu
ru
В настоящее
время нет полной картины механизмов генерации шума
турбулентным вихрем ни для какого физически реализуемого течения. И
следование акустических свойств вихревого кольца, в виду его элементарн
Материалы секции
сти (по сравнению со струей или сдвиговым слоем), может дать инфо
рмацию
об акустических свойствах более сложных течений.
С целью развития предсказательной теории генерации шума турб
лентными течениями активно применяется численное моделирование ак
стических процессов. Ему должно предшествовать решение гидродинамич
е-
ских
задач формирования вихревых структур. При этом задача формиров
ния даже такого простого объекта, как вихревое кольцо, является достаточно
сложной и требует существенных вычислительных ресурсов.
В данной работе проводится анализ газодинамических характерист
ик
турбулентного вихревого кольца с высокой начальной скоростью, образу
щегося с использованием поршневого генератора вихревых колец.
Численное решение задачи проводилось в коммерческом пакете ANSYS
CFX на основе решения нестационарных уравнений Навье
Сток
са. Процессы
рассматривались в трехмерной динамической постановке с учетом сжима
мости и вязкости среды. Моделирование движения поршня задавалось ч
е-
рез движение стенки конструкции с постоянной скоростью. В качестве мод
ли турбулентности принята L9S модель
с подсеточной моделью Смагоринск
го. Для расчетов использовался кластер “Центра высокопроизводительных
вычислительных систем” ПНИПУ.
В результате проведенных вычислительных экспериментов получено
соответствие численных результатов с автомодельной теорией д
инамики
вихревого кольца и с экспериментами, с погрешностью не более 3%.
Работа выполнена при поддержке гранта Правительства РФ по п.
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛООБМЕНА В ПАНЕЛЬНОМ
ХОЛОДИЛЬНИКЕ
ИЗЛУЧАТЕЛЕ ЯДЕРНОЙ
ЭНЕРГОДВИГАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
В.В.
Чернаков
АИ
chernakov
physics
msu
ru
Разработка перспективных средств межорбитальной транспортировки
требует применения двигательных установок с электрореактивными двиг
телями (ЭРД). Очевидно, что прим
енение плазменных ускорителей в кач
стве ЭРД возможно только при наличии на космическом объекте бортовой
энергоустановки (ЭУ) для получения электроэнергии. Очевидным источн
и-
ком первичной энергии для бортовой электростанции нужной мощности я
ляется тепло, в
ыделяемое в ядерном реакторе, при этом высокая эффекти
ность системы преобразования энергии (СПЭ) позволяет снизить массу реа
тора и одновременно уменьшить нагрузку на систему отвода тепла в косм
и-
ческое пространство. Оптимальным вариантом считается система
машинного
Материалы секции 7
преобразования с турбокомпрессорным агр
гатом, работающим по газовому
циклу Брайтона. Реализация газотурбинного цикла в условиях космического
пространства требует осуществления замкн
того по теплоносителю контура,
работоспособность и термодинами
ческая эффективность которого во мн
гом определяется совершенством отвода тепла к холодному источнику. П
этому создание системы отвода тепла является одной из первостепенных
задач, решение которой определяет весь облик ядерной энергодвигательной
установки
(ЯЭДУ).
В данной работе представлена математическая модель неустановивш
гося режима теплообмена, учитывающая теплоемкость металла при измен
нии тепловой мощности сдвоенной панели панельного холодильника
излучателя (ПХИ) (моделируемый тип жидкого теплоносит
еля
тетракрез
и-
локсисилан). Такая модель позволяет проводить расчетные исследования
поведения ПХИ на режимах запуска энергоблока (ЭБ) и переходных режимах,
получить временные характеристики переходных процессов, протекающих в
ПХИ, определить динамические
забросы сброса тепла для жидкого контура
газотурбинного преобразователя (ГТП). По этой модели была составлена
разностная модель и разработан пакет программ, по которым проводились
расчеты (изменения тепловой мощности сброса сдвоенной панели в завис
и-
мости о
т времени; оценка времени прогрева металла панели и выхода на
установившейся режим теплообмена и других показателей). Результаты р
боты позволяют понять, как происходит прогрев панели ПХИ в рамках да
н-
ной модели и как изменяются ее параметры с течением врем
ени.
ВКЛАД СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ АТОМОВ В РАДИАЦИОННЫЙ НАГРЕВ
СВЕРХОРБИТАЛЬНОГО КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
С.Т.
Суржиков
ИПМех им
. А.Ю.
Ишлинского РАН
Ряд актуальных задач, связанных с повышением достоверности
пре
сказательных аэрофизических моделей, остаются нерешенными до насто
щего времени. Среди них: развитие кинетических моделей неравновесной
диссоциации и ионизации, моделей релаксационных и неравновесных рад
и-
ационных процессов, создание эффективных расчет
ных кодов вычислител
ной механики, численно интегрирующих уравнения Навье
Стокса на структ
рированных и неструктурированных сетках в двухмерной и трехмерной п
становках.
Создание в ряде космических агентств пилотируемых космических а
п-
паратов нового поколен
ия, ориентированных на возвращение на Землю ш
е-
сти космонавтов с орбитальной и сверхорбитальной скоростями, выдвиг
ет
Материалы секции
новые требования к фундаментальной и прикладной аэрофизике, связа
ные
с достоверным описанием процессов развитой ионизации в сжатом слое и
переноса селективного теплового излучения с учетом спектра атомных л
и-
ний.
Проблема переноса селективного излучения в атомных линиях была
сформулирована около 50 лет назад. Уже тогда было показано, что принц
и-
пиально важной эта задача может оказаться для све
рхорбитального входа
космических аппаратов. В настоящее время указанная проблема приобрела
актуальный характер. Причем данную задачу необходимо решать в неравн
весной постановке и, как минимум, в двухмерной геометрии.
Каждая из задач радиационного переноса
и радиационно
газодинамического взаимодействия традиционно включает в себя ряд с
пряженных задач, которые являются предметом исследования не только
аэрофизики орбитального и сверхорбитального входа космического аппарата
в атмосферу, но также широкого круг
а проблем физической газовой динам
и-
ки астрофизических течений. Среди них: расчет спектральных оптических
свойств в условиях неравновесной заселенности возбужденных состояний
атомов и молекул (и их ионов), интегрирование уравнения переноса селе
тивного тепл
ового излучения по пространству, угловым переменным и по
частоте электромагнитного излучения, создание эффективных расчетно
теоретических моделей радиационно
газодинамического взаимодействия.
Представлены результаты двухмерных расчетов лучистого нагрева ко
мических аппаратов Fire
II, Stardust, Orion и пилотируемого транспортного
корабля (ПТК), входящих в плотные слои атмосферы Земли с орбитальной и
сверхорбитальными скоростями. Особенностью выполненного исследования
является учет атомных линий атомов и ионо
в с использованием компьюте
ной платформы N9ωAT
AST9ωOI5. Указанная компьютерная платформа пре
назначена для решения полной системы уравнений радиационной газовой
динамики вязкого, теплопроводного, физически и химически неравновесн
го газа и радиационного
переноса в двухмерной и трехмерной геометрии.
Спектральные оптические свойства высокотемпературных газов вычи
ляются по всему полю течения с использованием
initio
квазиклассических
и квантово
механических методов. Расчет переноса селективного теплового
излучения выполнены с использованием
line
line
метода на специально
генерируемых расчетных сетках по длине волны излучения, позволяющих
достичь заметной экономии вычислительных ресурсов при подробном оп
и-
сании контуров атомных линий.
Материалы секции 7
ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ И К
ИНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОНИКНОВЕНИЯ
МЕТАНО
КИСЛОРОДНОГО ПЛАМЕНИ ЧЕРЕЗ ОДИНОЧНЫЕ ОТВЕРСТИЯ И
МЕЛКОЯЧЕИСТЫЕ ПРЕПЯТСТВИЯ
И.М.
Набоко
, Н.М.
Рубцов
, Б.С.
Сеплярский
В.И.
Черныш
, Г.И.
Цветков
, K.Я.
Трошин
ОИВТ РАН, г.
Москва
ИСМАН, г.
Черного
ловка
ИХФ им. Н.Н.
Семенова РАН, г.
Москв
[email protected]
Распространение пламени в трубах и каналах важно для установления
критериев безопасной прокачки газов по трубам, обеспечения взрывобе
опасности в электроэ
нергетике, добывающих и нефтехимических отраслях
промышленности, а также для обеспечения полноты конверсии газа в двиг
телях внутреннего сгорания.
В работе представлены экспериментальные результаты по распростр
нению пламени в цилиндрическом канале с преп
ствиями. Цель работы
состояла в том, чтобы выявить особенности проникновения ФП через од
и-
ночные препятствия с одним круглым отверстием и мелкоячеистые препя
ствия, а также оценить эффективность таких препятствий для подавления
горения метана.
Эксперимент
ы проводились со стехиометрическими смесями метана с
кислородом, разбавленными
и
Kr
при начальных давлениях
100...200
Торр, и 298
К в откачиваемом горизонтальном цилиндрическом
кварцевом реакторе длиной 70
см и диаметром 14
см. В середине реактора
рас
полагали сеточные сферы или плоские сеточные препятствия из нерж
веющей стали. Результаты, полученные с мелкоячеистыми препятствиями,
сравнивались с данными опытов по прохождению пламени через плоские
препятствия с одиночными центральными отверстиями. Скор
остная съемка
динамики ФП выполнялась с помощью цветной скоростной цифровой кам
ры
Casio
9xilim
Pro
(частота кадров 600
Было обнаружено, что ФП после препятствия не возникает в непосре
ственной близости от препятствия, первый очаг воспламенения мо
жет
наблюдаться сравнительно далеко от поверхности препятствия; чем меньше
диаметр отверстия, тем дальше от препятствия возникает фронт пламени.
При использовании препятствия в виде сеточной сферы ФП возникает на
наибольшем расстоянии от препятствия. “Скач
ок” пламени через одиночное
препятствие наблюдается при начальных давлениях меньше атмосферного;
кроме того, пламя “проскакивает” через препятствие заметно дальше, чем в
стехиометрической смеси при 1
атм
Отметим, что накопление свободных
радикалов позади
препятствия наблюдается экспериментально. Смешивание
этих радикалов с непрореагировавшей горючей смесью повышает восплам
е-
Материалы секции
няемость смеси. Это означает, что при анализе следует учитывать о
новные
особенности кинетического механизма горения.
Было выполнено ка
чественное двухмерное численное моделирование
прохождения пламени через препятствие с использованием уравнений Н
вье
Стокса с химической реакцией в приближении малого числа Маха. Ра
сматривалось одиночное плоское препятствие с центральным отверстием и
сетк
а круглой формы, вставленная в плоское препятствие. Было показано,
что такой анализ позволяет качественно описать экспериментальные ос
бенности проникновения ФП через одиночное препятствие, а именно, во
никновение фронта пламени не в непосредственной близо
сти от препя
ствия, а в некотором расстоянии позади него. Учёт цепного механизма пр
вращения позволяет описать движение зоны реакции назад к препятствию
после проскока пламени. Следовательно, хотя возникновение “скачка” пл
мени определяется в основном газо
динамическими особенностями прони
новения горючего газа через препятствие, кинетический механизм горения
также заметно влияет на процесс. Закономерности прохождения фронта
пламени через сферическую сетку также качественно совпадают с экспер
и-
ментом: ФП возн
икает на наибольшем расстоянии (по сравнению с плоским
препятствием).
Проведена оценка эффективности препятствий при подавлении распр
странения пламени метана. Влияние препятствий выражается двойственным
способом. С одной стороны, взаимодействие ФП с препя
тствием может в
звать развитие неустойчивости пламени, способствуя ускорению ФП. С др
гой стороны, контакт ФП с поверхностью препятствия может привести к ув
е-
личению вклада гетерогенных реакций, в особенности обрыва реакционных
цепей, а
также к увеличению т
епловых потерь. Было установлено, что два
полусферических мелкоячеистых препятствия действуют как одно плоское.
Было показано наличие границы (одно препятствие в условиях нашего эксп
е-
римента) между режимами ускорения пламени и его подавления, обусло
ленног
о как
обрывом цепей, так и тепловыми потерями на поверхности пр
пятствия.
На примере проникновения пламен разбавленных инертными газами
смесей метана с кислородом (общее давление до 200
Торр) через
одино
ные отверстия и мелкоячеистые препятствия
установлен
о, что воспламен
ние после одиночного препятствия может наблюдаться сравнительно далеко
от поверхности препятствия. Показано, что использование сеточной сферы
как препятствия приводит к увеличению длины “скачка” пламени за препя
ствием по сравнению с кругл
ым отверстием. Показано, что два или более
мелкоячеистых препятствий существенно подавляют распространение пл
мени.
Материалы секции 7
Результаты, полученные при визуализации развития нестабильности
фронта пламени, важны для решения проблем безопасности взрыва для
объемов со
сложной геометрией.
Работа выполнена при финансовой поддержке программы фундаме
н-
тальных исследований Президиума РАН (П
26_2014г).
О РАЗРУШЕНИИ МЕТЕОРНЫХ ТЕЛ В АТМОСФЕРЕ ЗЕМЛИ
Н.Г.
Сызранова
, В.А.
Андрущенко
, В.А.
Головешкин
ИАП РАН
МГУПИ
nina
syzranova
ru
,
andrusviktor
ru
,
[email protected]
В настоящей работе рассматривается проблема разрушения метеорных
тел под
действием тепловых и силовых нагрузок в атмосфере Земли. Ра
сматривается характер теплового взаимодействия между набегающим пот
ком и поверхностью метеорита, приводящий к интенсивному испарению
материала метеорита.
Исследуются процессы фрагментации метеорн
ого тела за счет силовых
нагрузок в рамках модели последовательного дробления с учетом влияния
масштабного эффекта на предел прочности объекта.
Рассматривается также механизм разрушения фрагментов метеорных
тел из
за возникающих температурных напряжений пр
и движении в атм
сфере Земли. Установлено, что термические напряжения не играют большой
роли для крупных метеорных тел, а если размер обломка достигает нескол
ких сантиметров, то образующиеся градиенты температуры могут разрушить
небольшие обломки до разме
ров крупной пыли, которая быстро расплавится
и испарится в высокотемпературном воздухе.
Следует отметить, что в большинстве работ при исследовании процесса
испарения и фрагментации метеорных тел параметр уноса массы полагается
постоянным, здесь же учитывае
тся изменение его величины со временем
вдоль траектории полета.
В качестве примера рассматривается процесс разрушения Челябинского
метеорита в атмосфере Земли. Полученные результаты качественно пр
вильно отражают процесс разрушения метеорита в атмосфере, д
ают во
можность проводить анализ и давать заключения о характере разрушения
метеорных тел в атмосфере Земли.
Материалы секции
ЭНТРОПИЯ И ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА
В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ВРД
М.Я.
Иванов, В.К.
Мамаев
ЦИАМ им. П.И.
Баранова
ivanov
ciam
ru
Важным материалом для раскрытия физической сути энтропии и потерь
полного давления служит накопленный практический опыт создания высок
температурных силовых установок. Следует указать на отсутствие сегодня
достаточно надёжной те
ории, позволяющей на начальной стадии создавать
удовлетворительные проекты воздушно
реактивных двигателей (ВРД) IV и V
поколений, работающих при высоких значениях температуры в камерах сг
рания (порядка 1800...2200
К и выше). Первые изготовленные опытные о
разцы новых высокотемпературных двигателей не в состоянии обеспечить
параметры, соответствующие заданным проектным параметрам. Проект
и-
ровщики современных ВРД отмечают наличие “непредвиденных” тепловых
потерь при реализации рабочего процесса. Указанные пот
ери обуславливают
существенное рассогласование режимов работы основных узлов двигателя
(для турбореактивных двигателей
камеры сгорания, турбины и компресс
ра, для прямоточных высокоскоростных двигателей
камеры сгорания, со
п-
ла и воздухозаборника). В свя
зи со сказанным требуется длительная техн
и-
ческая доводка новых высокотемпературных двигателей, приводящая к д
полнительным временным и финансовым затратам. Настоящее исследов
ние указывает некоторые подходы к учету дополнительных тепловых потерь
(прежде вс
его, повышенных радиационных потерь). В частности, выполне
н-
ный анализ позволяет обосновать стратегию выбора схем и параметров н
вых высокотемпературных ВРД, реализующих в своей работе тепловой цикл
Брайтона. Стратегия опирается на замкнутую систему термоди
намически
согласованных законов сохранения массы, импульса и энергии. Из рассмо
рения указанной замкнутой системы естественным образом следует физич
е-
ский смысл фундаментального термодинамического понятия энтропии, п
терь полного давления и регистрируемого
эффекта рассеяния энергии с п
мощью канала теплового излучения.
Исходя из закона сохранения энергии
ttt
qedundWdQd
γγω
ρ+ω=−ρ⋅γ+γ+ω
∫∫∫∫∫∫∫
при наличии лучистого теплового потока в камере сгорания ВРД порядка
кВт/м
несложно провести оценку требуемого дополнитель
ного сж
тия
воздушного потока перед камерой сгорания. Указанная оценка дает велич
и-
ну порядка нескольких атмосфер и проясняет возникающие затруднения в
проектировании высокотемпературных ВРД.
Материалы секции 7
Также в работе рассмотрены связанные с понятием энтропии некот
е вопросы теоретической и технической теплофизики.
ССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ ОБЛАСТИ ТЕПЛООТВОДА И
ГОРЕНИЯ В БЛИЖНЕМ СЛЕДЕ ТЕЛА ВРАЩЕНИЯ НА ЕГО
ДОННОЕ ДАВЛЕНИЕ И СОПРОТИВЛЕНИЕ
В.В.
Болголепов
, И.К.
Ермолаев
, Л.Д.
Сухановская
ЦАГИ им. пр
оф. Н.Е.
Жуковского
2,3
НИИ механики МГУ
vld
bogol
mail
ru
,
suhan
ld
mail
ru
Пробл
ма снижения сопротивления тела вращения,
обтекаемого свер
звуковым потоком,
одна из важных
и существенных проблем исследований в
области аэродинамики и
является частью общей проблемы отрывных теч
ний.
Это связано с тем, что указанные тела имеют в качестве практических
аналогов различные типы летательных аппаратов.
Донное сопроти
ление
летательно
го аппарата
часть профильного сопротивления, вызванная нал
и-
чием области срыва потока за донным срезом тела вращения, обтека
мого
скоростным потоком.
Исследования газодинамики ближнего следа за п
следнее время показали, что наиболее приемлемым способом ум
еньш
ния
донного сопротивления является подвод тепла или массы либо того и друг
го одновременно в донную область тела вращения.
В НИИ механики МГУ в течение многих лет проводятся экспериме
н-
тальные исследования в этом направлении. Были исследованы следующие
способы воздействия на физическую картину течения в донной области,
представляющие фундаментальный и прикладной интерес и влияющие на
величину донного давления, соответственно, на величину донного сопроти
ления:
вдув в донную область реагирующих продуктов
неполного сгорания
смесевых ракетных топлив или пиротехнических составов;
теплоподвод в донную область за счет тепловыделяющих элементов
(ТВЭЛ) на основе так называемых безгазовых пиротехнических составов типа
термитов до 3100
°С (эти исследования являютс
я приоритетными);
теплоподвод за счет ТВЭЛ на основе высокоэнергетической смеси
металлических порошков (ВСМП), обладающей высокой температурой гор
ния и концентрацией выбрасываемых в донную область частиц металла
(аналог гетерогенных пиротехнических состав
ов);
теплоподвод за счет ТВЭЛ с ВСМП и магнитами
кольцами, устано
ленными либо во внутренней полости модели донного теплового генератора
(ДТГ), либо на его торце.
Материалы секции
Перечисленные способы экспериментально исследованы при числе
Маха от 1.7 до 6.0. Величина сни
жения донного сопротивления существенно
зависит от компоновочной схемы ДТГ, газодинамической схемы вдува и сп
соба теплоподвода. Были изучены:
различные конструктивные схемы размещения пиротехнических
элементов с реализацией горения на их боковой поверхнос
ти или торцах, а
также под углом к оси тела вращения; влияние стационарного и пульсиру
щего горения пиротехнических составов и их комбинации;
влияние кормовых отражателей на повышение донного давления;
влияние испарения вольфрама с поверхности карбид
кремн
иевого
ТВЭЛа с электроподогревом;
рассмотрена возможность теплоподвода в донную область тел вр
щения с использованием пылевой плазмы, полученной при горении окси
но
металлического порошкового композита на основе окиси вольфрама.
Результаты исследований пок
азали, что можно обеспечить снижение
донного сопротивления от 15 до 60
%.
Данные исследования показали также,
что существуют резервы снижения донного сопротивления как за счет с
вершенствования газодинамических схем, так и за счет улучшения энергет
и-
ческих,
расходных характеристик пиротехнических составов и тепловыдел
ющих элементов.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект
00535).
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ МАТЕРИАЛОВ
ПРИ СВЕРХВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ В АДТ ВАТ
Б.Е.
естков, Н.О.
Мятковский, И.В.
Сенюев,
В.В.
Штапов, М.М.
Целунов
ЦАГИ им. проф. Н.Е.
Жуковского
[email protected]
Основной проблемой при создании гиперзвукового летательного апп
рата (ГЛА) является разработка эрозио
нностойких материалов, причем тр
е-
бования к жаростойкости и жаропрочности все время растут. Высокие треб
вания к материалам связаны с тем, что при полете ГЛА в верхних слоях атм
сферы его поверхность подвергается одновременному воздействию агре
сивного плаз
менного потока воздуха, предельно высоких тепловых и мех
нических нагрузок. В сильной головной ударной волне происходит практич
ски полная диссоциация молекул воздуха, возбуждение электронных уро
ней частиц и ионизация. В результате аппарат обтекается хими
чески очень
активной смесью атомов кислорода и азота, возбужденных частиц и ионов.
Тепловой поток к изделию и температура поверхности достигают экстр
Материалы секции 7
мальных значений, что может привести к катастрофическ
му разрушению
теплозащиты за счет термохимических пр
оцессов.
В связи с наличием этих сложных процессов исследования образцов к
е-
рамических композиционных материалов проводились в аэродинамической
трубе ВАТ
104 ЦАГИ, позволяющей достаточно хорошо моделировать усл
вия полета ГЛА в верхних слоях атмосферы
Для
измерения распределения температуры на передней и тыльной
поверхности образца
используются 2 яркостных пирометра на базе
CCD
мер для научных исследований с интерференционными фильтрами. Для
уменьшения влияния подсветки из подогревателя и плазменного пото
ка и
пользовалась регистрация излучения на длине волны 0.89
мкм. При испыт
ниях дополнительно велась запись обтекания на бытовую видеокамеру
Sony
Для калибровки оптической системы на место модели устанавливался эт
лонный источник света. До проведения испы
таний степень черноты ряда
моделей измерялась в лаборатории ЦАГИ с помощью спектрофотометра
SP9COω5
40 при комнатной температуре.
Проведены исследования 15 образцов керамического композиционн
го материала. Образцы устанавливались на оси потока на корундов
ой соло
ке диаметром 3
мм и длиной 25
мм. Корундовая соломка вставлялась в
державку из
SiC
SiC
материала, которая устанавливалась на координатном
механизме. Использование корундовой соломки позволяет установить обр
зец в потоке, достаточно хорошо его
теплоизолировать и проводить испыт
ния образцов до температур, при которых температура соломки не достигает
К. Образцы испытывавшихся керамических композиционных матери
лов имеют высокую теплопроводность, в результате чего весь образец
нагревается при
испытании до практически одной и той же температуры и
тенсивно излучает. Для нагрева образцов до температур, превышающих
К, пришлось устанавливать за образцом отражающие экраны из тепл
изолятора ВТНК. Взвешивание образцов производится на электронн
ых ан
литических весах
Vibra
IT
120
, а обмер
электронным штангенциркулем.
Испытания в АДТ ВАТ
104 сопровождаются численным моделирован
и-
ем обтекания и теплообмена моделей на основе нестационарных двумерных
уравнений Навье
Стокса с учетом реакций диссоци
ации и рекомбинации
Температура образцов при испытаниях составляла 1900...2800
К. Наблюд
лось интересное явление. На поверхности ряда образцов образовывалась
светлая пленка, имеющая низкую теплопроводность и повышенную катал
и-
тическую активность. Устанавли
вались высокие значения температуры п
верхности пленки, близкие к радиационно
равновесным значениям. С и
пользованием зависимости температуры поверхности образцов от каталит
и-
ческой активности материала для различных режимов установки ВАТ
104
Материалы секции
получено, что
константа скорости гетерогенной рекомбинации атомов возд
ха на исследуемом материале составляет
м/с.
Образцы хорошо выдержали испытания в гиперзвуковом потоке во
душной плазмы. Средний унос массы образцов составил 1
% за время и
пытания (800
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАДИАЦИОННО
КОНДУКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА
ПРИМЕНИТЕЛЬНО К СОВРЕМЕННОМУ ЭТАПУ РАЗВИТИЯ
КРУПНОГАБАРИТНЫХ КОСМИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
И.С.
Виноградов
ИАН им. П.Н.
Лебедева, Астрокосмический центр
vinogr
adov
asc
rssi
ru
Современный этап развития ракетно
космической техники характер
и-
зуется необходимостью экономичной, ресурсосберегающей реализации
сложных амбициозных проектов. В области научного космоса к их числу о
носятся, в первую очередь, радиоастроном
ические проекты, в которых в с
став космического аппарата, его бортового комплекса научной аппаратуры
входят прецизионные крупногабаритные конструкции и системы телескопов.
В России это космические телескопы “Радиоастрон” и “Миллиметрон”.
Одним из главных
направлений в создании космических телескопов я
ляется обеспечение требуемых тепловых режимов конструкций. Возрастают
требования по точности обеспечения тепловых режимов, крупные габариты
конструкций не позволяют решить задачи полномасштабной наземной те
п-
овой отработки в полной мере без создания дорогостоящих уникальных
стендов.
В этих условиях нет альтернативы дальнейшему поиску разумных соч
е-
таний экспериментальных и расчетно
теоретических подходов. В методол
гическом отношении перспективным, на наш взгля
д, является развитие м
е-
тодов решений задач радиационно
кондуктивного теплообмена в системах
тел, в виде которых естественным образом формализуется большинство ра
четов, связанных с обеспечением тепловых режимов современных космич
е-
ских аппаратов (КА), преим
ущественно негерметичных для увеличения ср
ков активного существования и улучшения летно
технических характеристик
(в первую очередь, габаритно
массовых).
В настоящее время приобретен значительный положительный опыт
обеспечения тепловых режимов конструкций
и систем КА (в рамках работ по
созданию космических телескопов “Радиоастрон” и “Миллиметрон”) на о
нове решения задач радиационно
кондуктивного теплообмена в системах
тел и исследования температурных полей численными методами, с испол
зованием как програм
мных средств собственной разработки, так и униве
Материалы секции 7
сальных программных комплексов, получивших значительное развитие и
распространение у нас в последние двадцать лет. Приводятся примеры ра
четных моделей, разработанных для моделирования тепловых режимов
конст
рукций и систем космических телескопов “Радиоастрон” и “Миллиме
т-
рон”, результаты проведенного с их помощью теплового анализа.
ОБТЕКАНИЕ МОДЕЛЕЙ В МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ
ГИПЕРЗВУКОВОЙ УДАРНОЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЕ
М.А.
Котов, Л.Б.
Рулева, С.И.
Солодовников
, С.Т.
Суржиков
ИПМех им. А.Ю.
Ишлинского РАН, г.
Москва
ruleva

Гиперзвуковая ударная аэродинамическая труба ИПМех РАН успешно
эксплу
атируется одновременно в двух функциональных возможностях: как
для исследования ударно
волновых характеристик газовых смесей на скор
стях Маха М
5…7, так и для обтекания моделей летательных аппаратов
сложной геометрии на гиперзвуковых скоростях.
Для неко
торых исследований достаточно такой конфигурации газод
и-
намической установки, в которой соединены: камера высокого давления,
камера низкого давления и измерительный блок. Камеры высокого и низк
го давления разделены мембранным блоком с медной мембраной. Пер
напуском рабочего и толкающих газов осуществляется глубокая вакуумная
откачка. Ударная волна инициируется повышением давления рабочего газа
до давления вскрытия мембраны. Динамическое давление падающей и о
раженной ударной волны измеряется пьезоэлектрич
ескими высокочасто
т-
ными датчики давления, расположенными по всей установке, преобразов
вается в цифровой код на нескольких блоках аналого
цифровых преобраз
вателей, регистрируется в компьютере и отображается в виде графиков зав
и-
симости динамического давлен
ия от времени.
Подсоединенная к описанной выше установке через сверхзвуковое
сопло вакуумная камера с оптическими окнами расширяет возможности г
зодинамической установки в целом. Входное отверстие гиперзвукового со
п-
ла пропускает часть газовой смеси подошед
шей к нему ударной волны, к
торая со сверхзвуковой скоростью истекает из него на модели. Другая часть
газовой смеси в ударной волне отражается от торца сопла, затем от против
положного торца и опять истекает со сверхзвуковой скоростью на модели.
гистраци
я структуры обтекания моделей сложной формы производится с
помощью высокоскоростной видеокамеры.
За одну инициацию ударной волны с изначально высоким числом Маха
исследуются процессы на достаточно протяженном отрезке времени, пад
ющие и отраженные ударные
волны, а также обтекание порционными
Материалы секции
сверхзвуковыми потоками моделей летательных аппаратов при снижающе
й-
ся скорости ударной волны, например, М
В работе приводятся видеоряды обтекания группы моделей сложной
формы при разных числах Маха, зарегистр
ированные в одном эксперименте,
и соответствующие им графики давления падающей и отраженной ударной
волны. Модели острых клиньев, затупленных клиньев и сферы в экспериме
н-
тах располагались как отдельно, так и парами, как по оси симметрии свер
звукового пото
ка, так и под углами атаки к набегающему потоку.
Многофункциональность гиперзвуковой ударной аэродинамической
трубы ИПМех РАН позволяет выполнить исследования как ударной волны,
так и обтекания сверхзвуковым потоком моделей летательных аппаратов, а
также с
ократить время экспериментальных исследований при различных
числах Маха за одну инициацию ударной волны.
ПРИБЛИЖЕННАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЧ
РАЗРЯДА
И КОАКСИАЛЬНОГО ИМПУЛЬСНОГО ПЛАЗМЕННОГО ДВИГАТЕЛЯ
В.В.
Кузенов
1,2
ИПМех им. А.Ю.
Ишлинского РАН
ВНИИ автоматики им. Н.Л.
Духова
vik
[email protected]
,
vik
[email protected]

В работе рассматривается приближенная математическая модель
источника плазмы геликонного
типа и коаксиального магнитоплазменн
го ускорителя.
В рамках линейной электродинамики построена приближенная мат
матическая модель физических процессов в ВЧ
источнике низкотемперату
ной разреженной плазмы, которая позволяет решить самосогласованную
задачу
нахождения математических связей между вкладываемой мощн
стью, параметрами плазмы и электромагнитными полями, возбуждаемыми в
цилиндрически симметричном ВЧ
источ
нике плазмы.
На группе экспериментальных данных произведена первоначальная
верификация отдельн
ых результатов численных расчетов, выполненных с
использованием самосогласованной приближенной квазиодномерной м
тематической модели ВЧ
источника плазмы. В целом, результаты проведе
н-
ного в работе сравнения расчетных и экспериментальных данных ВЧ
источника
можно признать удовлетворительными. Выполненные расчеты
показали, что перспективным направлением является использование ВЧ г
ликонного разряда в качестве первой ступени ВЧ СПД.
В работе разработана физико
математическая модель коаксиального
импульсного пла
зменного двигателя, использующего ВЧ
разряд низкого
давления, который помещен во внешнее магнитное поле и предназначен
Материалы секции 7
для создания неравновесной низкотемпературной плазмы. Выполнены ра
четы напряженностей электрического и магнитного поля, индуктивности к
аксиальной системы “плазменный цилиндр
электрод”. Осуществлена
оценка вклада различных видов энергии в формирование процесса ускор
ния и трансформации одного вида энергии в другой. Рассматриваемые ВЧ
двигательные установки могут применяться в качестве дв
игателей коррекции
и ориентации геостационарного или низкоорбитального (с массой менее
кг) КА, а также маршевых двигателей. Кроме того, из результатов иссл
дований следует, что имеется возможность использования ВЧ
источника
плазмы и импульсного коаксиа
льного магнитоплазменного ускорителя для
нанесения различных функциональных покрытий на металлические повер
ности.
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России и в рамках пр
граммы фундаментальных исследований РАН.
ВЛИЯНИЕ ГРАНУЛИРОВАНИЯ И СПУТНОГО
ПОТОКА ГАЗА
НА ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГОРЕНИЯ СМЕСЕЙ NI
AL
Б.С.
Сеплярский, Р.А.
Кочетков, Н.М.
Рубцов
ИСМАН, г.
Черноголовка
sepl
ism
ru
В данной работе проводилось исследование закономерностей горения
как порошковых, т
ак и гранулированных смесей
Al
насыпной плотности
как при продуве образца аргоном или азотом (спутная фильтрация), так и без
продува. В работе использовался порошок никеля, получаемый электролит
и-
ческим способом
никель марки ПНЭ
1. Также использовалс
я порошок
алюминия АСД
4. Горение образцов насыпной плотности осуществлялось в
оригинальной экспериментальной установке. Данная установка позволяла
сжигать смесь при продуве газовым потоком, измерять расход и давление
газа в процессе горения, а также получ
ать видеозаписи процесса горения. На
основании покадровой обработки видеозаписей процесса горения рассчит
валась видимая скорость распространения фронта реакции. Поток газа (спу
ная фильтрация) обеспечивался наличием фиксированного перепада давл
ний на вхо
де и выходе из трубки, не превышавшего 1
атм.
В ходе проведенных исследований было установлено, что эквимоля
ная смесь порошков
Al
горит следующим образом. По смеси стациона
но распространяется слабо светящийся плоский фронт. За ним, то отставая, то
огоняя первый фронт, движется второй фронт, в котором происходит сгор
ние исходных реагентов, не полностью сгоревших в первом фронте. Внешне
горение выглядит следующим образом. На боковой поверхности засыпки
возникает яркий очаг, который охватывает всю бок
овую поверхность и пра
Материалы секции
тически сливается с первым фронтом. Первый фронт продолжает двигаться и
между ним и местом, где остановился второй фронт, возникает относительно
темная область. Затем на боковой поверхности засыпки опять возникает я
кий очаг и процес
с повторяется. Такой характер горения нашел отражение во
внешнем виде продуктов синтеза. Полученный цилиндрический образец
состоит из чередующихся светлых и темных полосок. Продув засыпки арг
ном не привел к существенному изменению скорости и характера рас
пр
странения фронта горения. Продув засыпки азотом привел к незначительн
му увеличению скорости горения и переходу от пульсирующего режима г
рения в верхней части засыпки к спиновому в нижней части засыпки. Гран
ляция исходной смеси привела к кардинальному
изменению режима гор
е-
ния. Исчезли пульсации, горение распространяется в виде единого фронта.
Спутный поток азота, в отличие от порошковой смеси, стабилизирует фронт
горения и делает его более плоским. Скорость горения увеличивается в по
тора раза. Такое п
ринципиальное изменение режима горения, по
видимому,
связано с тем, что грануляция делает невозможном реализацию конвекти
но
кондуктивного режима горения смеси Ni
Al, который и обеспечивал н
е-
стационарные эффекты при горении порошковой смеси, т.к. для гра
нулир
ванных смесей процесс растекания расплава под действием капиллярных
сил ограничен размерами одной гранулы.
Работа выполнена при финансовой поддержке программы фундаме
н-
тальных исследований Президиума РАН (П
26_2014г).
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГОРЕНИЯ ПОРОШКОВ
ОЙ И ГРАНУЛИРОВАННОЙ
БЕЗГАЗОВОЙ СМЕСИ Cω
AL В ПОТОКЕ АКТИВНОГО ИЛИ ИНЕРТНОГО
ГАЗОВ
Б.С.
Сеплярский, А.Г.
Тарасов, Р.А.
Кочетков
ИСМАН, г.
Черноголовка
sepl
ism
ru
Смесь Cr
Al является классической безгазо
вой системой, скорость
горения которой не зависит от давления газа, при котором проводится сж
и-
гание. Поэтому эта система является удобным объектом для выяснения вл
и-
яния различных факторов, в том числе грануляции, на процесс горения. В
данной работе выполне
но исследование влияния гранулирования на зак
номерности горения смеси Cr
Al в потоке активного (азот) и инертного
(аргон) газов. Горение образцов насыпной плотности осуществлялось в ор
и-
гинальной экспериментальной установке. Данная установка позволяла
и-
гать смесь при продуве газовым потоком, измерять расход и давление газа в
процессе горения, а также получать видеозаписи процесса горения. На осн
вании покадровой обработки видеозаписей процесса горения рассчитыв
Материалы секции 7
лась видимая скорость горения. Поток га
за (спутная фильтрация) обеспеч
и-
вался наличием фиксированного перепада давлений на входе и выходе из
трубки, не превышавшего 1
атм.
В результате проведенных исследований было установлено, что ск
рость горения порошковой смеси практически не зависит от нали
чия или о
т-
сутствия потока газа и меняется в интервале 3.2...3.6
мм/с. После горения
образцы не меняют свои геометрические размеры. Скорость горения гран
лированной смеси оказалась почти в полтора раза меньше и меняется в и
н-
тервале 2...2.2
мм/с. Этот резуль
тата кардинально отличается от данных, п
лученных авторами ранее для системы Ti
1/2
C, когда гранулирование пр
и-
водило к увеличению скорости горения в несколько раз. По
видимому, такое
отличие связано с существенным влиянием примесных газов на скорость
ения порошковой смеси Ti
1/2
C. Для безгазовой смеси Cr
Al гран
лирование ведет к уменьшению скорости горения из
за уменьшения площ
ди контакта между гранулами, по сравнению с порошковой смесью. Терм
динамические расчеты показали, что температура гор
ения превышает те
м-
пературу плавления металлического хрома, образующегося в результате м
е-
таллотермической реакции. Однако без продува образец не меняет своей
структуры и легко рассыпается на отдельные гранулы. Следует также отм
тить, что при горении гранули
рованной смеси в потоке аргона в продуктах
горения появлялись пустоты и каналы, что приводило к увеличению прон
и-
цаемости продуктов и неустойчивости распространения фронта горения
(Фингер
эффект). Следует также отметить, что при горении гранулированной
смес
и в потоке азота происходило изменение геометрических размеров
(диаметра) образцов, чего не наблюдалось ранее для системы Ti
1/2
C. Этот
результат связан с тем фактом, что образующийся в результате металлоте
мической реакции хром взаимодействует с фильтру
ющимся азотом с выд
лением тепла. Поэтому доля жидкой фазы в продуктах синтеза становится
такой большой, что большинство гранул сливаются и образуют малопор
и-
стый спек, тем самым изменяя не только структуру, но и геометрические
размеры получающихся продукто
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (проект
00376
а).
Материалы секции
КВАЗИХИМИЧЕСКАЯ КЛАСТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ГАЗА
И ЭМПИРИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ РЕАЛЬНОГО ГАЗА
А.В.
елиев
, Ю.Е.
аркачев
ЦАГИ им. проф. Н.Е.
Жуковского, г.
Жуковский
alexander
geliev
mail
ru
,
yuri
markachev
mail
ru
Для описания
свойств реального газа в литературе было предл
жено много эмпирических модификаций уравнения с
остояния
идеального
а также на основе статистической физики
уравнение состояния в в
и-
риальной форме
ранее опубликованных
работах дан обзор одного из ст
рейших подходов к проблеме составления уравнения состояния реальн
газа, представленного в в
иде смеси групп молекул ассоциатов
кластеров.
Современная реализация данного подхода воплощена в квазихимической
кластерной модели реального газа, где равновесные концентрации класт
ров рассчитываются на основе констант равновесия реакций кластериз
ции,
которые, в свою очередь, вычисляются на основе информации, полученной с
использованием современных пакетов прикладных программ квантовой х
и-
мии. В н
стоящей работе показано, как эмпирические параметры, входящие
в известные эмп
рические уравнения состояния р
еального газа (уравнение
Ван
Ваальса, Дитеричи, Бертло), могут быть в первом приближении в
ражены через константы равновесия реакции димеризации газа. Полученное
уравнение состояния может быть использовано в качестве замыкающего
уравнения системы газод
инамических и кинетических уравн
ний, например,
для моделирования течения в криогенных аэродинамических установках,
исследования проблемы обледенения летательных аппар
тов.
РОЛЬ ОБМЕННЫХ РЕАКЦИЙ В РЕКОМБИНАЦИИ АТОМОВ АЗОТА И
КИСЛОРОДА НА КВАРЦЕ
Е.Н.
Алек
сандров
, Б.Е.
Жестков
, С.Н.
Козлов
, С.В.
Русаков
Институт биохимической физики РАН им. Н.М
Эмануэля
Центральный аэрогидродинамический институт
им. проф. Н.Е. Жуковского
[email protected]
Исследованиям г
етерогенной рекомбинации атомов посвящено бол
шое число работ, но имеющиеся данные по вероятностям рекомбинации
весьма ограничены и велик их разброс. Не выяснен вопрос о влиянии о
б-
менных реакций. Продолжение исследований рекомбинация атомов акт
ально, та
к как она представляет и фундаментальный, и практический инт
е-
рес. В частности, гетерогенная рекомбинация атомов азота и кислорода
весьма важна для аэротермодинамики. В головной ударной волне гиперзв
кового аппарата молекулы воздуха диссоциируют на атомы, а
на поверхн
Материалы секции 7
сти аппарата идут обратные реакции рекомбинации атомов в молекулы, что
сопровождается большим выделением тепла. Благодаря использованию м
териалов с низкими значениями вероятности гетерогенной рекомбинации
удается практически полностью избежать
рекомбинации атомов на повер
ности аппарата и существенно снизить ее температуру. Корректные значения
вероятностей рекомбинации на теплозащитных материалах необходимы для
численного моделирования теплообмена. Отметим также, что определение
вероятности рек
омбинации атомов азота и кислорода на кварце весьма ва
но, так как поверхность основных теплозащитных материалов, в частности
SiC
, покрыта тонкой защитной пленкой
SiO
Прямые измерения вероятности гетерогенной рекомбинации ь выпо
нены в немногих работах
. В большинстве работ регистрируется тепловой э
ф-
фект рекомбинации и определяется произведение вероятности рекомбин
ции ь на величину доли энергии рекомбинации β, передаваемую поверхн
сти в акте рекомбинации. Нами проведены прямые измерения вероятности
реко
мбинации ь атомов азота и кислорода на кварце как
при раздельном
проведении реакций, так и при
совместной рекомбинации атомов возду
ной смеси на поверхности кварца. Для измерения вероятности гетерогенной
рекомбинации ь в ИБХФ РАН создана экспериментальная
установка в виде
длинного цилиндра (2
1) с двумя каналами регистрации концентраций
атомов методом резонансно
флуоресцентной спектроскопии
(РФС).
При
совместной рекомбинации атомов воздушной смеси на поверхности кварца
вероятности рекомбинации атомов
азота и кислорода сближаются в резул
тате обменных реакций и становятся практически одинаковыми. При ко
м-
натной температуре имеет место увеличение вероятности рекомбинации
атомов азота в 2.4 раза и уменьшение вероятности рекомбинации атомарн
го кислорода в
1.5 раза. Увеличение вероятности рекомбинации атомов аз
та объясняется тем, что значительная часть атомарного азота вступает в п
рекрестную рекомбинацию по реакции (1) с образованием молекулы
,
покидающей поверхность, и быстрой реакции (2) в газовой фаз
е, привод
щей к образованию молекулярного азота:

(1)

(2)
Уменьшение вероятности рекомбинации для атомарного кислорода
связано с переходом части атомов кислорода, адсорбированных на повер
ности, в газовую фазу в результате реакций (1,2). Наличие реакции (2), ид
щей в газовой фазе, приводит к некоторому уменьшению (на несколько пр
центов) энергии, непосредственно передаваемой поверхности. Скорость р
комбинации атомов азота существенно увели
чивается в реализующемся г
могенно
гетерогенном процессе даже при давлении 100
Па. Можно ож
и-
Материалы секции
дать, что при более высоких давлениях влияние обменных реакций будет
еще больше.
Для оценки влияния процессов диффузии и объемной рекомбинации
на результаты экспери
ментов были
проведены расчеты рекомбинации ат
мов азота в
длинном цилиндре (2
20).
Расчеты проводились
методом
прямого статистического моделирования и с использованием упрощенных
выражений, учитывающих рекомбинацию в объеме и на поверхности
залось
, что вклад рекомбинации на поверхности примерно на порядок пр
вышает вклад объемной рекомбинации в широком диапазоне давлений
0.1...1000
Па.
О ЗАКОНЕ АВОГАДРО В УСЛОВИЯХ НИЗКОГО ВАКУУМА
Г.Б.
Жестков, М.Я.
Иванов, В.К.
Мамаев, И.В.
Цветков
ЦИАМ им. П.И.
Баранова
ivanov
ciam
ru
Выполнено экспериментальное исследование изменения давления в
герметичном металлическом сосуде в условиях низкого вакуума (0.1...10
миллибар) при изменении температуры в диапазоне от 290 до 1490
К. Пок
зано наличие трех характерных областей изменения давления: роста давл
е-
ния в соответствии с законом Авогадро в диапазоне роста температуры от
290 до 700...800
К, падения давления в диапазоне роста температуры от 800
до 1300
К и вновь интенсивного ув
еличения давления в диапазоне роста
температуры от 1300 до 1490
К. Проанализированы возможные причины
зарегистрированного характера изменения давления в сосуде с ростом те
пературы и последующим охлаждением сосуда до начального состояния.
При охлаждении со
суда характер изменения давления повторяется.
В настоящей работе реализована следующая методология установл
е-
ния достоверности закона Авогадро в условиях низкого вакуума. Регистрир
валось изменение суммарного давления среды в достаточно широком ди
пазоне из
менения температуры (от 290
К), при обеспечении отсу
ствия нежелательных эффектов (диссоциации, ионизации и др.). При этом
тепловое излучение рассматривалось в приближении совершенного газа.
Суммарное давление
смеси двух совершенных газов равно с
умме парц
и-
альных давлений воздуха
и теплового излучения
(при его наличии). При
раве
стве температур этих компонент можно записать для любого значения
пературы

(1)
В сосуде устанавливаются т
ребуемые начальные значения давления
и температуры
. В процессе нагрева аккуратно регистрируются давление и
температура и проверяется справедливость выполнения соотношени
я (1).
Материалы секции 7
Следует специально подчеркнуть наличие важного эффекта. При вза
и-
модействии
воздушной компоненты со стенками сосуда в диапазоне темп
ратур от 800 до 1300
К не происходит восстановления давления при охл
ждении сосуда. В процессе охлаждения регистрируются меньшие значения
давления. В то же время при доминировании излучения в процес
се охл
ждения фактически восстанавливаются значения давления, наблюдаемые
при нагреве. Выявленный в представленной серии экспериментов эффект
адсорбции теплового излучения металлической поверхностью сосуда при
нагреве в диапазоне температур от 800 до 1300
К (при соответствующем п
дении давления) и восстановлении давления при охлаждении в том же ди
пазоне температур может иметь принципиальное фундаментальное знач
е-
ние. Авторы планируют выполнение дополнительных экспериментов при
низком вакууме с использование
м не только сосуда из металла, но также
аналогичных сосудов из других материалов (в частности из керамики и др
гих мат
риалов).
СОЗДАНИЕ МАЛОГАБАРИТНОГО ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО
ГЕНЕРАТОРА СИНТЕЗ
ГАЗА
Д.М.
Позвонков, Р.Л.
Шигин
ГНЦ “Центр Келдыша”
kerc
Синтез
газ является промежуточным продуктом конверсии метана и
представляет собой смесь моноксида углерода (
) и водорода (
Основная область потребления синтез
газа
производство аммиака,
являющего
ся сырьём для таких важных продуктов, как азотная кислота и х
и-
мические удобрения. Кроме того, синтез
газ используется в производстве
метанола, формальдегида, уксусной кислоты и других ценных продуктов х
и-
мического синтеза. В энергетике синтез
газ может служ
ить промышленным
источником чистого водорода, а при производстве синтетического жидкого
топлива (синтез Фишера
Тропша) получение синтез
газа является первой
стадией.
Создание установок для получения более доступного синтез
газа будет
способствовать соверше
нствованию технологий и удешевлению ряда прои
водств в химической отрасли и энергетике.
Современные технологии превращения метана в синтез
газ основаны
на реакциях паровой конверсии, углекислотной конверсии и парциального
окисления метана. Реакция парциаль
ного окисления (
1/2
является перспективной, так как не требует катализаторов, не требует по
вода энергии (является экзотермической).
Материалы секции
Горение в условиях недостатка окислителя используется в восстанов
и-
тельных газогенераторах ЖРД. Особенно
сти реакции парциального окисл
е-
ния метана позволяют создать компактный реактор синтез
газа на основе
газогенератора ЖРД. В ГНЦ ФГУП “Центр Келдыша” с использованием опыта
создания экспериментальных газогенераторов и камер сгорания был разр
ботан генератор
синтез
газа на компонентах метан+кислород (воздух). Было
создано и успешно испытано несколько опытных образцов.
В рассматриваемом устройстве высокая расходонапряженность реа
ционного объёма обеспечивает получение синтез
газа с единицы объёма в
сотни раз бо
льше, чем существующие установки промышленного типа. М
лые габариты установки позволяют сделать её мобильной и использовать
для получения продукции без привязки к существующим химическим прои
водствам, например, непосредственно в районах добычи природного
газа.
______
_______
Материалы секции 8
Секция 8
Экономика космической деятельности
ОЦЕНКА ТЕХНИКО
ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОСМИЧЕСКИХ
АППАРАТОВ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ПРИ ВЫБОРЕ
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА СОЗДНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
НАБЛЮДЕНИЯ
И.Ш. Абзало
в, Е.С. Шишова
ФГУП «Организация «Агат»
[email protected]
Анализ ретроспективы и прогнозирование развития НИОКР на период
до 2025 года в рамках Федеральной космической программы (ФКП) России с
учетом состояния разработок на
конец 2014 года по направлению
дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и наблюдения показывает, что
задействованные головные предприятия с их устойчивой кооперацией могут
создать конкурентоспособную интегрированную спутниковую систему
наблюдения, поскольк
у имеют научно
технический задел, опыт создания
космических аппаратов (КА), большой опыт эксплуатации существующих
космических средств, а также соответствующую современную
экспериментально
производственную базу и высококвалифицированные
кадры. При этом воп
рос достоверной оценки потребных затрат на создание
КА приобретает актуальное значение.
Орбитальная группировка наблюдения представляет собой одну из
многих комбинаций технических и эксплуатационных характеристик и,
соответственно, имеет определенный урове
нь эффективности. Изменение
характеристик космической системы отражается не только на уровне
эффективности, но и на величине потребных затрат.
Оценка технико
экономических показателей КА ДЗЗ с использованием
метода «стоимость
эффективность» позволяет обосн
овать выбор
предпочтительного варианта создания космической системы наблюдения
(КСН) с использованием показателя функциональной эффективности,
определяемого в зависимости от технического уровня системы. Выбор и
обоснование варианта создания исследуемой КСН
производится с задачей
минимизации затрат на разработку, изготовление и эксплуатацию при
выполнении заданной функциональной эффективности.
Одним из наиболее важных показателей технического уровня КА
наблюдения, который существенно влияет на функциональную
Материалы секции
эффективность и стоимостные показатели разрабатываемой системы,
является производительность, т.е. выполнение целевой задачи наблюдения
с заданным качеством за срок активного существования. В основу
проводимого технико
экономического обоснования должна бы
ть положена
стоимость осуществления целевой задачи наблюдения. Такой подход
оправдан тем, что возможные варианты создания интегрированной
орбитальной группировки космической системы аналогичны по назначению,
по составу средств и комплексов, но могут отлича
ться показателями
функциональной эффективности и, соответственно, затратами на создание.
Показатель производительности можно использовать в качестве
обобщенного показателя функциональной эффективности, поскольку он
зависит от основных технических характери
стик КСН, т.е. от технического
уровня.
Для сравнения альтернативных вариантов создания КСН в качестве
критерия «стоимость
эффективность» предлагается использовать отношение
суммарных затрат на создание КСН к производительности. По
предлагаемому критерию, к
оторый учитывает основные тактико
технические
характеристики системы, сопоставляя показатели, определяется
оптимальный вариант создания КСН. По существу, производится
определение удельной стоимости выполнения целевой задачи наблюдения
с заданным уровнем к
ачества. Эту меру можно выразить следующим
отношением:
Э = С
/ П,
где С
суммарные затраты по жизненному циклу создания КСН;
П
производительность космической системы наблюдения.
Суммарные затраты на создание КСН определяются по формуле:
где С
суммарные затраты на создание и эксплуатацию КСН;
С
стоимость
создания КА;
стоимость эксплуатации КА.
Отсюда вытекает постановка задачи технико
экономического
обоснования при определении предпочтительного варианта КСН: по
критерию м
инимальной стоимости проводится минимизация суммарных
затрат на создание КСН, которая выполняет целевую задачу наблюдения в
требуемых объемах с заданным качеством за планируемый программный
период, т.е. Э = С
/ П →
min
, П =
const
Рациональное распред
еление и использование средств для достижения
наибольшей эффективности КСН является важной задачей проведения
технико
экономического обоснования.
Материалы секции 8
ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ПРОДУКЦИИ И УСЛУГ
КОММЕРЧЕСКОЙ КОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
М.К
Астафьева, Е.П
рохорова
ИНЖЭКИН МАИ (НИУ)
kaf
ru
Полезный эффект у потребителей продукции и услуг коммерческой
космической деятельности представляет собой стоимостную оценку
изменения потребительских свойств, оказывающих влияни
е на конечные
результаты производственной, хозяйственной, научно
технической или иной
деятельности потребителя.
При расчете полезного эффекта учитывается увеличение
производительности используемых потребителем технических средств за
счет реализации предла
гаемой космической услуги, изменение срока
службы используемых космических средств, а также учитываются эффекты за
счет повышения качественных характеристик результатов деятельности
потребителя, социальный и экологический. Дополнительные эффекты
обусловлен
ы тем, что увеличение качественных характеристик ракетно
космической техники приводит к вторичным эффектам в социальной сфере, а
уменьшение потребного числа пусков ввиду роста потребительских свойств
ракетно
космической техники (надежности, габаритов полез
ной нагрузки,
сроков службы и т.д.) снижает загрязнение окружающей среды.
Создание принципиально новой космической системы требует учета
синергического эффекта как эффекта взаимодействия элементов единой
системы. Синергический эффект космической системы яв
ляется частью
социально
экономического эффекта системы (программы), определяемый
как разность межу эффектом системы в целом и суммой эффектов её
элементов. Реализация многих космических проектов и программ доказала
эффективность космической деятельности пр
и решении ряда прикладных
задач, возникающих практически в любой сфере деятельности человека.
В докладе рассмотрены основные принципы расчета полезного эффекта
у потребителей продукции и услуг коммерческой космической деятельности.
НЕКОТОРЫЕ СОЦИАЛЬНО
ЭК
ОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КОСМИЧЕСКОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
О.А. Афонина, М.А. Рузаков, Н.В. Кириченко
ИНЖЭКИН МАИ (НИУ)
[email protected]
Актуальным вопросом является повышение эффективности экономики
страны, что целиком относится к
космической деятельности, которая ставит
перед собой цель сохранения первенства в мире в данной области. При
Материалы секции
решении данной проблемы следует учитывать ряд социально
экологических аспектов.
Социальные аспекты космической деятельности включают повышение
овня безопасности персонала, сохранение его здоровья,
продолжительности жизни и трудовой активности, снижение текучести
кадров по причине неблагоприятных условий труда, снижение
профессиональной заболеваемости и травматизма.
Экологические аспекты включают
такие показатели как химическое
загрязнение атмосферного воздуха и районов падения отделяющихся частей
ракетно
космической техники (РКТ), разрушение озонового слоя, выпадение
кислотных осадков, повышенный уровень шума, загрязнение
электромагнитным излучени
ем, тепловым воздействием, механическое
загрязнение литосферы.
Внедрение экологических мероприятий направлено на улучшение
вышеперечисленных показателей. К экологическим мероприятиям относятся
все виды деятельности, направленные на снижение и ликвидацию
рицательного антропогенного воздействия на окружающую среду,
сохранение, улучшение и рациональное использование природно
ресурсного потенциала страны. К числу общепринятых мероприятий относят
внедрение энергосберегающих, малоотходных, безотходных, экологич
ески
чистых технологий, в частности, неприменение высокотоксичного топлива,
строительство и эксплуатация очистных и обезвреживающих сооружений,
размещение РКТ с учетом экологических требований, рекультивация земель,
борьба с эрозией почв, охрана флоры и фа
уны, охрана недр и рациональное
использование природных ресурсов. Происходит процесс экологизации
космической деятельности, направленный на сохранение и улучшение
качества природной среды путем последовательного внедрения
технических, технологических, соци
альных, юридических и других решений,
позволяющих снижать антропогенную нагрузку на природу.
МЕТОД АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
В.В. Василевский
ИНЖЭКИН МАИ (НИУ)
[email protected]
В настоящее время технологии аэрокосмического мониторинга
занимают важное место в программах инновационного развития отраслей
экономики, регионов и субъектов хозяйственной деятельности.
Одной из существенных проблем,
возникающих при создании
перспективных аэрокосмических систем дистанционного зондирования
Материалы секции 8
Земли (ДЗЗ), технического зрения роботизированных комплексов, является
повышение эффективности и качества обработки изображений, получаемых
с использованием камер (п
риемников излучений) различного спектрального
диапазона (видео
, ИК
, УФ
, радиодиапазона) или других устройств,
работающих в реальном времени на основе автоматизации процесса
обработки. Известные методы и технологии получения и обработки данных
ДЗЗ позвол
яют решать задачи дистанционного мониторинга в условиях
незначительной динамики изменений фонообъектовой обстановки и
предполагают выполнение значительного объема вычислительных операций
в процессе наземной обработки.
В работе рассматриваются возможности с
ущественного повышения
эффективности и качества аэрокосмического мониторинга
высокодинамичных объектов земной поверхности на основе разработки и
использования методов и технологий оперативной предобработки
информации приемников излучений различного спектр
ального диапазона на
борту летательного аппарата (ЛА) с учетом требований надежности и
точности идентификации, трехмерной идентификации. В процессе получения
кадров изображений поверхности некоторого участка мониторинга
бортовым приемником излучений ЛА соо
тветствующего спектрального
диапазона необходимо обеспечить потоковую цифровую обработку по
восстановлению трехмерной поверхности и идентификации объектов
мониторинга по нескольким кадров, полученных с разных ракурсов.
Алгоритм обработки и получения да
нных мониторинга
предусматривает выполнение следующих этапов: дискретизацию
изображений, получение кластеров объектов участка местности,
определение геометрического центра, контура объектов и их
предварительный анализ, геопривязка объектов, вычисление вну
тренних и
внешних параметров системы приемников излучений, вычисление
взаимного расположения точек в трехмерном пространстве, построение
трехмерной сцены участка местности и объектов мониторинга по
полученным точкам. Результатом предыдущих шагов алгоритма
является
набор точек в трехмерном пространстве. При этом, алгоритмы построения
трехмерной сцены поверхности могут быть различными, но в любом случае
точность их будет зависеть от количества найденных сопряженных точек и
точности определения их координат.
Для апробации метода разработаны специальное программное
обеспечения и спецвычислитель на основе однородной вычислительной
среды, реализующие практически в реальном времени потоковую цифровую
предобработку кадров изображений и получение данных дистанцион
ного
зондирования.
Материалы секции
Проведен сравнительный анализ характеристик существующих
отечественных и иностранных проектов аэрокосмического мониторинга,
обоснован выбор предпочтительного варианта комплектации бортового
оборудования ЛА, оценены основные показатели
эффективности
использования комплекса в интересах задач развития отдельного региона
Российской Федерации.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ ЭКОНОМИЧЕСКИХ СУБЪЕКТОВ
С.В. Володин
ИНЖЭКИН МАИ (НИУ)
kaf
ru
Цели оптимиз
ации экономической деятельности направлены на
достижение конкретного результата предприятием или при реализации
проекта. Целевая функция (ЦФ) представляет собой описание взаимосвязей
между целями и средствами их достижения. После целеполагания
выбираются к
лючевые индикаторы и средства их достижения, определяется
ЦФ. При необходимости цели уточняются или пересматриваются.
Ниже представлены основные подходы к формулированию ЦФ в
зависимости от поставленных целей. Для большинства из них
сформулированы математи
ческие выражения.
Максимизация прибыли
(неоклассическая модель) достигается при
объеме продаж, соответствующему равенству предельной выручки и
предельных издержек. На практике подобную оптимизацию чаще всего
ограничивают краткосрочным периодом.
Минимизаци
я убытков
(в краткосрочном периоде) может иметь место
на рынке совершенной конкуренции. Причиной является временное
снижение рыночных цен до уровня, покрывающего лишь средние
постоянные издержки и частично
средние переменные.
При
оптимизации транзакцион
ных издержек
(неоинституциональная
модель) внимание акцентируется не на максимизации прибыли, а на
соблюдении требований общественных институтов. В этой модели
рассматриваются внешние (покупка рыночных ресурсов) и внутренние
транзакционные издержки (издерж
ки управления), определяющие
соответственно наименьший и наибольший размер фирмы.
Целеполагание в результате переговоров коалиций
(бихевиористская
модель) связано с поведением внутрифирменных коалиций с
противоположными интересами. Важным моментом являетс
я согласование
управленческих решений, связанных с внутренней средой и внешним
окружением фирмы.
Материалы секции 8
При использовании в качестве цели
максимизации объема продаж
(модель управленческой выгоды) предполагается, что интересы
собственников и менеджеров не совпадаю
т. Владельцы стремятся к
максимальной стоимости и/или прибыли, а управляющие
к максимизации
личного благосостояния.
Максимизация объема продаж, ограниченная минимально
допустимым для собственника уровнем прибыли
также известна как модель
управленческой б
лагоразумности. Считается, что менеджеры преследуют
свои интересы при условии обеспечения приемлемого уровня прибыли для
собственника.
В качестве ЦФ может рассматриваться
максимизация производства
(товаров, услуг, работ) в рамках выделенного бюджета.
Возмо
жна
постановка задачи максимизации не количества, а функциональных свойств
продукции.
На развивающихся рынках прибыль не является установившейся
величиной и не может служить ориентиром для управленческих решений. В
этом случае уместным показателем могут бы
ть
темпы роста
выручки или
выпуска продукции в материальном выражении.
На рынке, находящемся в фазе зрелости, темпы роста близки к
нулевым. Возможность увеличения объема продаж определяется
максимизацией доли рынка
При
максимизации текущей стоимости фирмы
определяется поток ее
будущих доходов, имеющий вероятностный характер. В качестве целевой
функции в модели максимизации текущей стоимости принимается чистый
дисконтированный доход
При
максимизации капитализации
(состояния собственника) мерой
этого состоя
ния является стоимость пакета его акций.
Японская модель
максимизации добавленной стоимости
представляет
собой долгосрочную концепцию, ориентированную на максимальное
удовлетворение интересов всех заинтересованных сторон
акционеров,
менеджеров, персонал
и поставщиков.
Модель согласования интересов принципалов
(акционеров) и
управляющих
(агентов) ориентирована на урегулирование взаимоотношений
участников таким образом, чтобы обеспечивать вознаграждение
управляющих в зависимости от достижения поставленных ц
елей.
Описанные выше ЦФ по своей природе могут быть отнесены к двум
направлениям
экономическому и бихевиористскому и охватывают
многообразные управленческие ситуации, а их наличие позволяет
формализовать контроль достижения целей организации или реализац
ии
проекта.
Материалы секции
ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ПОДХОД К ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ПЕРСОНАЛА
КОМПАНИИ НАУКОЕМКОЙ ОТРАСЛИ
С.А. Володина
ИНЖЭКИН МАИ (НИУ)
kaf
ru
Решающими факторами роста производительности труда и
конкурентоспособности явл
яется повышение квалификации персонала, его
мотивации, правильный отбор и эффективность расстановки сотрудников.
Исследования автора показывают, что проблемы, связанные с
персоналом
дефицит квалифицированных руководителей и специалистов и
демотивация
в настоящее время входят в число системных. Решение
первой из отмеченных проблем зависит от образования сотрудника и
поддержания им непрерывности обучения, как в процессе трудовой
деятельности, так и в программах повышения квалификации,
профессиональной пе
реподготовки и т.д. Обеспечению мотивации частично
также способствует доступ к дополнительному образованию, однако
невозможность применения полученных компетенций приводит к оттоку
наиболее квалифицированных сотрудников.
В связи с этим необходимо учитывать
следующие тенденции,
характерные для условий трудовой деятельности и управления персоналом
современной высокотехнологичной компании:
рост значимости интеллектуальных качеств, творческий характер
труда ведущих сотрудников;
повышение удельного веса специали
стов, руководителей и рабочих
высокой квалификации;
увеличение разрыва между численностью персонала с высокой и
низкой квалификацией;
расширение сферы проектного подхода к управлению на всех
уровнях;
возможность конфликтов из
за двойного подчинения сотрудн
ика
проектной команды (постоянно руководителю своего структурного
подразделения и временно проект
менеджеру);
временность статуса участника проектной команды, вероятность
простоев в случае отсутствия проектов в организации;
изменчивость составов проектных
команд на различных фазах
проекта, необходимость налаживания новых коммуникаций между
участниками;
возможная мультизадачность при наличии в организации портфеля
проектов;
Материалы секции 8
динамичная смена приоритетности специальностей и направлений
деятельности;
вероятност
ь внезапной остановки отдельных проектов и
переключений на новое направление.
Особенности высококвалифицированных сотрудников, которые не
всегда полностью лежат в русле интересов компании, но должны
учитываться для управления ими: наличие высокой самооценк
и,
отождествляют себя с определенным видом деятельности, а не с конкретной
компанией или рабочим местом; трудовая мобильность, не признают
барьеров входа в интересующие их научные направления; оперируют в
большей степени информацией и знаниями, а оборудова
ние рабочего места
является для них подчиненной категорией; способны по собственной
инициативе и с минимальной поддержкой разработать новый продукт;
мыслят сценариями и при необходимости используют интуицию; быстро
обучаются и передают знания, толерантны к
риску и неопределенности.
Оценка таких сотрудников на основе традиционных подходов может
оказаться нерезультативной и неэффективной в силу ряда причин. Например,
одна из применяющихся систем сбалансированных показателей (ССП)
человеческого капитала состои
т из компонентов, связанных с
результативным управлением человеческим капиталом: приобретение,
содержание, и сохранение. При этом планирование как одна из основных
функций менеджмента в недостаточной степени свойственно этой системе,
ориентированной в осно
вном на оценку персонала с позиций прошлого и
настоящего периодов времени. По своей природе данная ССП базируется на
затратном подходе к оценке персонала, что несомненно важно для оценки
потребных инвестиций в человеческие ресурсы (ЧР). В этом смысле она
полне согласуется с преобладающей учетной политикой кадров, но слабо
ориентирована на людей организации в будущем.
Предлагается оценка показателей планирования потенциала ЧР
компании, основанная на доходном подходе, обращенном в будущее.
Основная суть закл
ючается в экономической оценке персонала с позиций
сложившейся возрастной структуры и квалификации (имеющейся и
потенциально достижимой) сотрудников. Важным элементом подобной
системы является прогнозирование факторов внешнего окружения и
внутренней среды
компании, позволяющее идентифицировать вероятность
возникновения возможных рисков и последствия от их наступления. Таким
образом, становится возможным индивидуально оценить перспективность
развития ключевых сотрудников компании с точки зрения доходов, кото
рые
они могут принести в будущем и сопоставить с инвестициями в их развитие.
Предложенный подход может рассматриваться как дополнение,
развивающее существующие ССП интеллектуального капитала.
Материалы секции
КАДРЫ КАК ОДИН ИЗ СУЩЕСТВЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭКОНОМИЧЕСКОГО
ПОТЕНЦИ
АЛА КОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
М.И. Дайнов, О.А. Афонина, И.А. Рузаков, Н.В. Кириченко
ИНЖЭКИН МАИ (НИУ)
chair
ru
Центральным вопросом в космической деятельности стал человеческий
фактор, от эффективности работы
которого во многом зависит работа всего
комплекса в целом. Космическая деятельность требует больших вложений в
технику, технологию, персонал. Наиболее ценным из трех
вышеперечисленных направлений является инвестиции в человеческий
капитал. Человеческий ка
питал оценивает значимость способностей и
квалификации сотрудников. Он является конкурентным преимуществом и
высоким показателем космической деятельности, который создается путем
постоянного обучения сотрудников, использования приобретенных знаний,
выработ
кой способности адаптировать свою к изменяющимся
обстоятельствам. Необходимо направлять инвестиции в талантливых людей,
чтобы получить от них большую отдачу и увеличить свой деловой успех в
космической деятельности. Поэтому так важно внедрение Государствен
ного
стандарта ГОСТ Р 53894
2010 «Менеджмент знаний. Термины и
определения», который направлен на повышение эффективности
использования Системы Менеджмента Знаний (СМЗ
Внедрение
СМЗ
позволит не потерять тот богатый опыт, который был накоплен в прошлом
области космической деятельности и предложить новые тенденции в его
использовании.
Знания являются нематериальными активами, и их следует
рассматривать как фундамент успеха работы.
Нематериальный актив может быть отмечен в графе «престиж фирмы»
и сюда
можно отнести репутацию фирмы, известность марки, монопольные
права и прочие элементы, не включаемые в балансовые документы.
Знания можно кратко охарактеризовать как набор данных и
информации, а в широком смысле слова как различные комбинации новых
техно
логий, производственного опыта, идей, интуиции, мотивации, стилей
обучения, способность решать сложные задачи, коммуникабельность
персонала, отношение к риску, наличие духа предпринимательства. Все это
повышает компетентность персонала, которую можно охара
ктеризовать, как
выраженная способность применять свои знания и навыки, и проявленные
личные качества. Личные качества характеризуются принципами
порядочности, открытости, наблюдательности, проницательности,
разносторонности, решительности, самостоятельнос
ти.
Одной из первых задач СМЗ является применение четких
гостированных, общепринятых терминов и определений, что приводит к
Материалы секции 8
повышению культуры производства и значительному экономическому
эффекту. Предлагается создать организационную структуру во главе с
главным специалистом СМЗ, который отвечает за разработку принципиально
новых подходов, внедрение апробированных методик,
стандартизированных инноваций, что содействует росту экономического
потенциала космической деятельности.
ТРИ ИСТОЧНИКА И ТРИ СОСТА
ВНЫЕ ЧАСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
В.С
Дубчак
Московский
институт бизнеса, психологии и
управления (МИБПУ)
[email protected]
Составные части: 1) подготовка квалифицированных кадров,

коопе
рация исполнителей, 3)
бюджетное финансирование.
Источники: 4) инженерное образование и передача накопленного
опыта, 5) сотрудничество организаций различных отраслей и различных
стран, 6) оптимизация фискальной деятельности.
Сочетание п.п.
1 и 4 актуально
потому, что современное инженерное
образование испытывает дефицит, так как молодежь увлечена
специальностями более доходными, чем оплата инженерного труда. По этой
причине тот уникальный опыт, который накопило предыдущее поколение,
некому и негде передават
Сочетание п.п.
2 и 5 актуально в связи с тем, что в космической
тематике требуется совместная и согласованная работа множества
соисполнителей. Так в прошлом на темы государственного значения
трудились смежные организации различных республик и иногда и
страх,
деятельность которых регулировала головная организация. Теперь они
оказались в различных государствах и нынешняя их творческая и
производственная связь весьма проблематична. Это значит, что требуется
организация кооперации на иной базовой основе.
авное сочетание п.п.
3 и 6 вызвано тем, что исследования ,
проектирование и производственная деятельность коллективов в области
космонавтики финансируются из государственного бюджета и поэтому успех
в такой работе зависит от платежеспособности государствен
ной казны.
Богатство казны при рыночных отношениях зависит от фискальной работы
государства, то есть платежей в казну двух видов: налогообложение внутри
страны (НО) и таможенные платежи при сотрудничестве с другими
государствами (ТП)
НО ограничено при экс
тенсивной деятельности налогоплательщиков,
но имеет резервы прироста при интенсивной их деятельности, зависящей от
Материалы секции
степени использования различных инноваций современного прогресса. ТП
можно регулировать различного рода договорами, особенно после того, как
Россия вошла в состав ВТО и тарифные ставки формируются участниками
таможенных союзов.
МЕТОДОЛОГИЯ ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ КОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В
РАЗЛИЧНЫХ СФЕРАХ ХОЗЯЙСТВОВАНИЯ
А.А. Емелин, П.Д
Михеев
ФГУП «Ор
ганизация «Агат»
[email protected]
Проводится анализ государственной программы «Космическая
деятельность России на 2012
2013 годы», её составных частей:
Федеральной космической программы России на 2006
2015годы;
Фед
еральных целевых программ:
«Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС»;
«Развитие космодромов России на 2006
2015 годы»;
подпрограммы «Приоритетные инновационные проекты ракетно
космической промышленности»;
Задача 1. Развитие рынка услуг ГЛОНА
СС «Создание системы
экстренного реагирования при авариях «ЭРА ГЛОНАСС».
Задача 2. Создание систем слежения и мониторинга подвижных
объектов.
Задача 3. Создание интеллектуальных систем мониторинга и
контроля состояния технически сложных объектов.
Рассмо
трены основные результаты реализации рассмотренных
программ, возможности их использования в различных сферах социально
экономической деятельности.
Определены основные направления использования результатов
космической деятельности (основные потребители).
При оценке результатов реализации космических программ в
социально
экономической сфере деятельности предлагается использовать
следующие виды показателей экономической эффективности: бюджетная
эффективность; региональная эффективность; отраслевая эффективн
ость;
коммерческая эффективность.
Раскрывается содержание этих показателей, приводятся экономико
математические модели расчета их величин, алгоритмы проведения
расчетов.
Материалы секции 8
Рассматриваются методические подходы к оценке экономической
эффективности в конкретн
ых направлениях социально
экономической
деятельности:
транспорт
(грузовые и пассажирские перевозки авиационным,
автомобильным, морским и речным, железнодорожным транспортом);
геодезия и картография;
рыбный промысел в водах мирового океана;
сель
ское хозяйство, земледелие;
мониторинг подвижных объектов;
экстренное реагирование при ДПП;
контроль состояния особо важных и технически сложных объектов.
Приводятся экономико
математические модели и алгоритмы
проведения расчетов на оценке значен
ий показателей экономической
эффективности использования результатов космической деятельности в
приведенных сферах социально
экономической деятельности.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНКУРЕНТНЫХ ПРЕИМУЩЕСТВ СРЕДСТВ РАКЕТНО
КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТО
ДА
ЦИКЛИЧНОГО СКАНИРОВАНИЯ РЕСУРСНОЙ ДОМИНАНТЫ
В.В. Журавский
Университет РАО
[email protected]
Проблема совершенствования методов определения конкурентных
преимуществ средств ракетно
космической техники является далеко н
е
новой, хотя и продолжает оставаться весьма актуальной до настоящего
времени. В рассматриваемой области разработано достаточно большое
число методик, обладающими теми или иными преимуществами и
недостатками, имеющими каждый свою область использования и,
оответственно, ограниченно пригодных для указанных целей. Такая
ограниченность является следствием сложности сравниваемых объектов,
значительного разнообразия их свойств, большого числа разнообразных
факторов, требующих учета при выборе критериев сравнения
. Следствием
этого является то, что практически все указанные методы базируются на
использовании экспертных оценок и поэтому в значительной степени носят
субъективный характер.
В целях повышения объективности оценок при определении
конкурентных преимуществ
средств РКТ было проведено исследование,
направленное на определение возможности и целесообразности
использования метода цикличного сканирования ресурсной доминанты
(хорошо зарекомендовавшего себя в системах управления ресурсным
Материалы секции
обеспечением объектов прои
зводственного назначения) при реализации
процедур сравнения свойств оцениваемых изделий. Суть данного метода
заключается в последовательном переборе всех возможных факторов,
влияющих на искомую оценку с одновременным попарным определением
их взаимозависимо
сти и сравнением значимости вклада каждого из них в
общий результат (по аналогии с коэффициентом относительной важности).
Взаимозависимые факторы объединяются в кластеры, каждый из которых в
свою очередь заменяется другим эквивалентом. Тем самым осуществля
ется
свертка элементов критериального поля и формируется новая факторная
база сравнения, обладающая меньшей размерностью. Процесс завершается
уточнением границ диапазонов изменения интенсивности действия каждого
из полученных факторов, условий их сопряженн
ости, а также выбором
соответствующих шкал и определением базовых весовых коэффициентов.
Перечисленные процедуры реализуются с помощью специально
разработанного пакета компьютерных прикладных программ, позволяющего
визуализировать результаты каждого из эта
пов процесса получения
сравнительных оценок.
ОЦЕНКА СОЦИАЛЬНО
ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ КОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
В.В. Зуева
С.С. Корунов
ИНЖЭКИН МАИ (НИУ)
kaf
ru
Проблема оценки соц
иально
экономической эффективности
использования результатов космической деятельности в гражданских
отраслях хозяйствования отражает одно из важнейших направлений
стратегии развития космической сферы России на перспективу вплоть до
2030 года.
Направление р
азвития ракетно
космической техники, связанное с
решением социально
экономических и научных задач, признается
приоритетным как на сегодняшний день, так и на более отдаленную
перспективу. Оно непосредственно связано с использованием
инновационного потенциа
ла ракетно
космической промышленности.
В этих условиях представляется необходимым разработать систему
оценки социально
экономической эффективности, содержащую в себе
модели, алгоритмы и инструменты оценки использования результатов
космической деятельности
в различных отраслях хозяйственной
деятельности.
Для решения поставленной задачи необходимо на базе анализа
существующих инструментов инновационной деятельности, относящихся к
Материалы секции 8
различным отраслям и сферам деятельности, выработать рекомендации по
использов
анию наиболее эффективных из них для наращивания
инновационного потенциала ракетно
космической промышленности.
В докладе определяется м
есто социально
экономической
эффективности в системе эффективности хозяйственной деятельности в
целом, оцениваются ф
акто
ры, условия, критерии социально
экономической
эффективности и методы ее оценки.
Разнообразие гражданских отраслей хозяйства, являющихся
потребителями услуг и результатов космической деятельности, весьма
значительно. В связи с этим показана специфика оценк
и социально
экономической эффективности использования результатов космической
деятельности для различных отраслей хозяйствования.
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНИКО
ЭКОНОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРОЕКТНЫХ
РЕШЕНИЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ РАКЕТНО
КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ
Н.Ю
Иванова
МГТУ им
. Н.Э. Баумана
[email protected]
Технико
экономический анализ проектных решений (ТЭАПР)
это
исследование взаимосвязи технических, организационных, экономических
параметров объекта, позволяющее найти наил
учшее проектное решение при
выбранном критерии. Основная предпосылка ТЭАПР
возможность
альтернативных решений. Актуальность его применения при разработке
ракетно
космической техники не вызывает сомнений, поскольку основная
задача ТЭАПР
обеспечение наил
учшего решения при выборе схемы,
конструкции, материала, технологии изготовления объекта на конкретной
стадии жизненного цикла изделия. Не смотря на то, что теоретические
положения ТЭАПР хорошо проработаны, практическое применение его
основных положений пр
и разработке ракетно
космической техники не
является широко распространенным явлением. Хотя, на взгляд автора, этот
инструмент мог бы помочь сбалансировать технические и экономические
интересы участников проектов.
Чаще всего, при проведении разработок ново
го изделия в
коммерческих целях, эффективность проектного решения напрямую связана
с экономическим эффектом, получаемым производителем или потребителем
изделия. Однако в ракетно
космической отрасли эффективность проектного
решения может отождествляться с ц
елевой эффективностью, не имеющей
экономического содержания (например, масса транспортируемого груза,
время обнаружения объекта и т.д.), но тогда, скорее всего, вводятся
экономические ограничения (например, «цена должна быть»,
Материалы секции
«эксплуатационные издержки не
должны превысить» и т.д.). Критерий
может выражаться одним из технико
экономических показателей
ТЭП
(например, «скорость обработки информации»), а остальные выступать в
качестве ограничений. Но, как правило, сложные технические системы
приходится сравни
вать по многим частным ТЭП, между которыми нет
взаимосвязи. В этом случае используют условный критерий предпочтения,
проводя поликритериальную оптимизацию.
Часто встречающиеся критерии ТЭАПР:
один из технических показателей;
интегральный показатель тех
нического качества как совокупность
технических показателей, определяющих целевой неэкономический эффект;
технологическая себестоимость изделия;
затраты на изготовление;
прибыль производителя;
чистый дисконтированный доход;
суммарные затраты за
жизненный цикл изделия;
ин
тегральный показатель качества или совокупность ТЭП,
определяющих
целевой технико
экономический эффект (например отношение
целевого неэкономического эффекта к суммарным затратам за жизненный
цикл изделия).
Для формализованного
описания критерия, имеющихся ограничений и
известных взаимосвязей используют математические модели, включающие
целевую функцию, ограничения, граничные условия. По характеру получения
информации ТЭП подразделяются на задаваемые (регламентируемые),
выбираем
ые (варьируемые), расчетные и прогнозируемые. Прогнозируются,
как правило, экономические показатели, связанные с разработкой,
производством и эксплуатацией объекта, в том случае, если нет данных для
их определения расчетным путем. К ним относятся: себестои
мость, цена
изделия, капитальные вложения в разработку и производство, издержки
эксплуатации.
О ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ВВЕДЕНИЯ ПРИНЦИПОВ СТАНДАРТИЗАЦИИ И
УНИФИКАЦИИ В ОБЛАСТИ МАЛОГО СПУТНИКОСТРОЕНИЯ
С.О
Карпенко
ООО «СПУТНИКС»
karpenko
gmail
com
Доклад посвящён исследованию, проведённому компанией СПУТНИКС,
цель которого
обосновать перспективность и необходимость создания
микроспутников массой до 100 кг для решения научных, образовательных,
Материалы секции 8
технологических и
коммерческих задач на 3…5
летнюю перспективу. В
частности, сделана попытка рассмотреть с экономической точки зрения
перспективность ниши микроспутниковых платформ массой 10…50 кг для
решения научных, образовательных и коммерческих задач в области
дистанци
онного зондирования Земли, связи, проведения технологических
экспериментов.
Проводится исследование целесообразности введения стандартизации
и унификации в области микроспутникостроения. Изучается
целесообразность разработки и использования универсального
пускового
механизма, позволяющего выводить на орбиту одиночные спутники и
кластерные группировки на российских и зарубежных ракетах
носителях.
Это, прежде всего, РН "Днепр", "Союз", а также возможность запуска в
составе транспортно
грузового корабля (ТГК)
«Прогресс» на Международную
космическую станцию (МКС).
Сделана попытка составить для частной компании, работающей в
российских условиях, оценочную экономическую модель расчёта стоимости
разработки, производства и эксплуатации микроспутника дистанционного
зондирования Земли массой до 100 кг, выводимого на низкую круговую
орбиту ИСЗ наклонением 51..98 град, сроком активного существования не
менее 3 лет, в следующем составе: прототипа спутника (комплекта систем
прототипов для наземной отработки); лётного техн
ологического
демонстратора, одного серийного спутника из группировки.
Рассматриваются аспекты оценки стоимости в плане разработки
программного обеспечения, аппаратуры служебных систем, сборки,
наземных испытаний, предстартовой подготовки, запуска и эксплуа
тации;
отдельно рассматривается стоимость управления проектом и системного
проектирования.
КОСМОНАВТИКА И ИННОВАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ РАЗВИТИЯ РАКЕТНО
КОСМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
А.М
Кирюшкин, В.Д
Оноприенко, В.М. Чебаненко
ФГУП ЦНИИмаш, ФГУП «Организация «Ага
т»
[email protected]
Мировой финансовый кризис идет уже седьмой год и, похоже, что он
выходит на новую волну экономического роста, с тем, чтобы
заблаговременно перевести мировую экономику развитых стран на н
овый
технологический уклад. На этой волне поднимутся новые индустриальные
страны, которые смогут своевременно создать инновационные ключевые
производства нового технологического уклада и заложить предпосылки их
быстрого роста в глобальном масштабе.
Материалы секции
В насто
ящее время для любой страны необходимым условием
своевременного выхода из кризиса является разработка и наличие
утвержденной собственной стратегии, ориентированной на сохранение
своего экономического потенциала и опережающее развитие и создание
предпосылок
роста новых производств инновационного технологического
уклада новой структуры и формации.
Согласно учению Й.
Шумпетера, которое изложено в его работе
«Теория экономического развития», технический прогресс включает три
основные фазы: инвенция, инновация и
имитация.
Инвенция (от лат.
invenire
изобретать, придумывать и представлять
некоторую идею, которая в будущем позволит решить возникающие
проблемы. В практическом плане под инвенцией понимают новые научно
технические знания, технологии, процессы, изобр
етения, полученные в
результате фундаментальных, поисковых и прикладных научно
исследовательских работ.
Инновация (от лат.
innovation
обновление. Под инновацией
понимаются любые новшества, а также процессы, приводящие к появлению
новых образцов, новой п
родукции. Инновация означает фактическое
создание нового, в котором реализуется представленная идея. Таким
образом, инвенция характеризуется, прежде всего, процессом мышления, а
инновация
практическим действием. Инновацией называется процесс,
который поз
воляет реализовать несуществующие ранее идеи и тем самым
вызывать ключевые изменения в зарождающемся технологическом укладе.
Имитация (от лат
mitation
подражание. Этот термин понимается как
копия апробированной на рынке инновации.
Под стратегией иннов
ационного развития понимается в настоящее
время
процесс как совокупность всех действий и фаз, которые необходимо
реализовать с целью выведения новшества, нового продукта, нового объекта
на рынок. Структура нового (шестого) технологического уклада включае
т в
себя:
ключевой фактор: нанотехнологии, клеточные технологии и методы
генной инженерии, а также информационно
коммуникационные технологии
(ИКТ);
ядро экономического уклада: наноэлектроника, молекулярная и
нанофотоника, наноматериалы и оптические нано
материалы;
несущие отрасли: электронная, ядерная и электротехническая
промышленность; станко
, судо
, авто
и приборостроение; ракетно
космическая, авиастроительная и судостроительная
промышленность,
солнечная и ядерная энергетика, а также здравоохранени
е и образование.
Стратегия инновационного развития только тогда работает, когда
экономика знаний выступает в качестве самостоятельного объекта
Материалы секции 8
исследований, связанных с качественными изменениями нового уклада,
произошедшими одновременно с научно
техническо
й революцией в
накоплении знаний и повышением их социально
хозяйственного значения
до роли главного фактора производства.
В настоящее время экономика знаний характеризуется тремя
принципиальными особенностями. Первая
дискретность знания как
продукта. Кон
кретное знание либо создано, либо оно отсутствует. Вторая
особенность заключается в том, что знания, аналогично другой общественно
полезной продукции, доступно всем без исключения. Третья особенность
знания: по своей природе это информационный продукт, а и
нформация
после того, как ее получили, не исчезает, как обычный материальный
продукт, но может быть искажена или зашифрована.
Особо необходимо отметить, что вторая особенность существует только
теоретически. На практике в капиталистическом мире общедоступн
ость
знания ограничена множеством барьеров
от образовательного уровня до
коммерческой тайны.
В индустриально развитых странах мира под влиянием двух
основополагающих революций
научно
технической и информационной
возникла принципиально другая экономик
а, в создании которой главную и
решающую роль стали играть не материальные факторы, а знания,
информация, инновационный тип (образ) мышления и поведение
творческого человека, создающего «ноу
хау» т.е. «знаю, как и что сделать».
ФИНАНСИРОВАНИЕ ГОСУДАРСТВЕ
ННЫХ ПРОГРАММ ПО ПРИОРИТЕТНЫМ
НАПРАВЛЕНИЯМ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ
Т.С. Колмыкова
ФГБОУ ВПО «Юго
Западный государственный университет»
kolmykova
mail
ru
Стратегически важным становится поиск решения проблем
фина
нсового обеспечения всех стадий инновационной деятельности и,
прежде всего, более полного использования полученных результатов по
ключевым направлениям фундаментальной и прикладной науки. Гибким
методом реализации Стратегии социально
экономического развити
я России
до 2020 г. являются федеральные целевые программы, включающие
перечень инвестиционных и инновационных проектов, обеспечивающих
достижение целей Стратегии и обоснованное ресурсное обеспечение, в том
числе за счет федерального бюджета.
На сегодняшни
й день все ФЦП вошли в состав новой формы
программно
целевого метода
государственных программ. Объем средств
федерального бюджета, выделенных на реализацию ФЦП, в 2008
2012 гг.
Материалы секции
превысил 4 трлн. руб. Среди наиболее значимых по приоритетности и
объемам фи
нансирования следует выделить
Федеральную космическую
программу России на 2006
2015 годы (утверждена постановлением
Правительства Российской Федерации от 22 октября 2005 г. № 635). Общий
объем бюджетного финансирования Программы на 2006
2015 годы увеличен
с 305 млрд. рублей до 684,8 млрд. рублей, объем привлекаемых
внебюджетных средств снижен с 181,8 млрд. рублей до 173,9 млрд. рублей.
В последней редакции Программы из пятнадцати целевых показателей
по девяти значения снижены на период 2006
2009 годов и по
трем
показателям снижены планируемые значения на 2015 год по сравнению с
первоначальной редакцией. В 2006
2008 годах по шести из пятнадцати
целевых показателей не были достигнуты запланированные значения в связи
с тем, что несвоевременно осуществлялись за
пуски ряда космических
аппаратов.
Из всех направлений развития космической сферы, предусмотренных
Программой, наиболее динамичный рост показывает создание глобальной
системы навигации ГЛОНАСС, объем финансирования которой за последние
9 лет вырос более че
м в 18 раз. В России в ракетно
космической
промышленности задействовано порядка 100 предприятий и около 320 тыс.
сотрудников.
Совокупные доходы отрасли спутниковой связи за последние 14 лет
выросли с 64 млрд. дол. до примерно 200 млрд. дол., показывая неук
лонный
рост, при этом доходы только от производства и запуска спутников за тот же
период колеблется на уровне 13
18 млрд. дол. без устойчивой динамики к
росту или снижению. Данные цифры свидетельствуют, что не более 10%
доходов от космической деятельности
можно получить непосредственно
созданием и запуском космических аппаратов, большая часть этих доходов
формируется посредством использования технологий, к которым открывает
доступ космическая деятельность, на Земле. Использование данных
технологий может име
ть экономическую эффективность, достаточно
сравнить доходы только от спутниковой связи с совокупными затратами на
освоение космоса, но России для этого необходимо восстановить кадровый
потенциал отрасли и провести ее технологическую модернизацию, что
потре
бует как серьезных государственных инвестиций, так и создания
условий для привлечения частного капитала.
Материалы секции 8
РОЛЬ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ
ЗАВЕДЕНИЙ В РЕШЕНИИ
ПРОБЛЕМЫ КАДРОВОГО
ОБЕСПЕЧЕНИИ АВИАЦИОН
НОЙ И РАКЕТНО
КОСМИЧЕСКОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
В.И. Михалик, А.П
Семина
АИ (НИУ)
otradnaya
[email protected]
,
semina
[email protected]
В конце 20 века Россия вступила в новый этап развития
период
превращения в постиндустриальное общество: наметился
переход от
экономики, основанной на природных ресурсах к экономике, базирующейся
на знаниях, «интеллектуальной экономике». Данные изменения повлекли за
собой увеличение внимания к таким стратегически важным для России
высокотехнологичным отраслям промышлен
ности, как авиационная и
ракетно
космическая, которые являются источником новых знаний и
технологий для многих других отраслей.
В связи с негативными изменениями за последние десятилетия в
структуре кадров (устаревание кадров, нехватка кадров нужной
специ
ализации и квалификации и т.п.) начала возрастать роль профильных
ВУЗов в подготовке высококвалифицированных конкурентоспособных
кадров. Стоит отметить, что именно подготовка профессионального и
эффективного специалиста, опережающего общественную практику,
является
центральной проблемой в действующей системе образования. Эта проблема
явилась результатом противоречий между традиционно сложившейся
системой подготовки специалистов и потребностями в них на рынке
профессиональных ресурсов, между содержанием обуч
ения и темпами
обновления знаний, отсутствием государственных заказов в подготовке
специалистов для регионального рынка труда, и многими другими
причинами. Для преодоления кризисных явлений в сфере кадрового
обеспечения высокотехнологичных отраслей необход
имо создать
современную систему подготовки кадров, удовлетворяющую условиям
современной экономики, укрепить материальную базу вузов, обеспечить
кооперацию промышленных предприятий, научных институтов и вузов, то
есть произвести сплав науки и образования.
аким образом, можно сделать вывод, что для формирования
инновационной, конкурентоспособной аэрокосмической промышленности,
способной решать стратегические задачи совершенствования и развития
отечественной техники и занимающей достойное место на мировой аре
не, в
первую очередь необходимо найти пути решения проблемы кадрового
обеспечения отечественной аэрокосмической отрасли.
Материалы секции
КОНТРОЛЛИНГ ПЕРСОНАЛА В НАУЧНО
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ИНСТИТУТАХ
В.В
Мухин
ФГУП «ЦЭНКИ»
hin
yandex
ru
Предприятия типа «научно
исследовательский институт» занимаются
созданием наукоемкой продукции. Возможность создания и качество
продукции напрямую зависит от кадрового ресурса предприятия. Помимо
критерия наличия квалифицированного кадрового
состава от предприятий,
для увеличения или приобретения конкурентно способности, требуются
знания производственно
экономических принципов стоимостного контроля в
области персонала, которые лежат в основе выполнения функции
контроллинга персонала.
Основной
задачей контроллинга персонала является планирование и
контроль персонала в их тесной взаимосвязи между собой. Обращается
внимание на тесную взаимосвязь всех видов и областей планирования,
включая инвестиции, продукцию, инновации, финансы, а также бизнес
планирование деятельности персонала. Контроллинг персонала на
предприятии должен распознавать и предусматривать изменения внешней
среды, динамику рынка труда и обеспечивать развитие стратегии политики
предприятия касающейся персонала. Необходимо заранее пр
едусматривать
новые потребности и затраты. Основным предназначением контроллинга
персонала является выполнение сервисных функций, которые необходимы
топ
менеджменту предприятия, для выживания и развития предприятия.
Актуальность данной тематики обусловлена
как количеством
организаций типа «научно
исследовательский институт» в России, которое
составляет более 1800 предприятий, так и состоянием хозяйственно
экономической деятельности связанной с персоналом. Поскольку один из
наиболее важных факторов, оказыва
ющий достаточное влияние на
конкурентно способность предприятий данного типа, это человеческий
ресурс.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РЕСУРСНЫМ
ПОТЕНЦИАЛОМ КОСМИЧЕСКИХ ПРОЕКТОВ
Н.Ю. Недбайло, В.В. Журавский, Б.Е. Курбатов
ИНЖЭКИН МАИ (НИУ), Универ
ситет РАО
[email protected]
Формирование ресурсного потенциала космического проекта и
последующее поддержание его на необходимом уровне является одной из
важнейших, если не самой важной задачей проектного управления в
нас
тоящее время. В условиях финансового кризиса дефицит бюджетного
Материалы секции 8
финансирования может быть восполнен только за счет средств из
внебюджетных источников, что в свою очередь требует перехода к
взаимодействию участников проекта в рамках механизмов частно
госуда
рственного партнерства (ЧГП). Однако специфика большинства
космических проектов не позволяет рассматривать их как инвестиционно
привлекательные. Во многих случаях это создает значительные трудности
своевременной реализации работ по проекту и обеспечения т
ребуемого
уровня качества их результатов.
В целях повышения инвестиционной привлекательности космических
проектов разработана методология, направленная на повышение
эффективности использования всех видов имеющихся ресурсов на различных
стадиях их реализаци
и. При этом сам проект структурируется таким образом,
чтобы каждый из его значимых, относительно самостоятельных элементов
также имел соответствующий статус подпроекта определенного уровня со
значительно меньшей длительностью жизненного цикла. Для всех
пол
ученных структурных единиц формируется самостоятельная ресурсная
база, состоящая из отдельных ресурсов и/или из ресурсных кластеров.
Для каждого из них определяются варианты одновременного
использования помимо основного проекта в субпроектах различного уро
вня,
реализуемых в рамках конверсионной или реконверсионной схем
преимущественно по механизмам ЧГП с участием предприятий малого и
среднего бизнеса. Большое количество и высокая мобильность последних
позволяют не только достаточно гибко осуществлять бюджет
ирование
основного проекта, но и существенно снизить риски неудачного
осуществления прединвестиционной и инвестиционной фаз основного
проекта за счет повышения его ресурсного потенциала. В настоящее время
ведется разработка методических материалов, детализ
ирующих основные
этапы деятельности в рамках рассмотренных механизмов.
О МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВАХ РАЗРАБОТКИ
ОРГАНИЗАЦИОННО
ЭКОНОМИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ
А.И. Орлов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, ЦНИИМАШ
prof
[email protected]
Результаты космической деятельности (КД) используются как для
обеспечения обороноспособности государств, так и для решения социально
экономических задач развития страны. Основное финансирование КД в
России
ведется в соответствии с утвержденными целевыми программами из
государственного бюджета. Необходима оценка реализуемости проектов в
Материалы секции
области КД, в первую очередь, по ресурсному обеспечению. Согласно
оценкам, в настоящее время позитивная и значимая динамика
отечественной КД не может быть обеспечена из
за явного несоответствия ее
ресурсного обеспечения.
Необходима разработка соответствующего современным
внешнеполитическим условиям и достижениям науки организационно
экономического обеспечения ращения задач упр
авления КД. В качестве
базовой организационно
экономической теории целесообразно
использовать солидарную информационную экономику, менеджмент
высоких технологий, контроллинг, развиваемые в МГТУ им. Н.Э. Баумана на
основе новой парадигмы математических мето
дов экономики, прежде всего
эконометрики, теории принятия решений, организационно
экономического
моделирования.
Проекты по созданию изделий ракетно
космической техники (РКТ)
обладают рядом особенностей по сравнению с проектами в других
высокотехнологичных
отраслях. Во
первых, в них велика инновационная
составляющая, обусловленная необходимостью решения новых научно
технических задач. Как следствие, велики инновационные риски. Во
вторых,
проекты по созданию РКТ требуют для своей реализации значительных
объем
ов ресурсного обеспечения (трудовых, временных, материальных и
производственных ресурсов), значительных инвестиций. Поэтому такие
проекты естественно называть инновационно
инвестиционными.
Современная теория управления проектами
основа организационно
эко
номического обеспечения решения задач управления КД (ОЭО РЗУ КД).
Управление инновационно
инвестиционными проектами в области КД, в
частности, оценка эффективности таких проектов, должны исходить из всей
совокупности социальных, технологических, экологичес
ких, экономических,
политических факторов. ОЭО РЗУ КД используется на основе системы
контроллинга, т.е. системы информационно
аналитической поддержки
процесса принятия управленческих решений на предприятиях РКП и в
отрасли в целом.
При управлении проектами
по созданию изделий РКТ необходимо
учитывать
риски
их реализации. При оценке реализуемости проектов по
созданию РКТ необходимо проводить анализ и оценку рисков, а также
применять современные статистические и экспертные методы
прогнозирования динамики техн
ико
экономических показателей проектов.
ОЭО РЗУ КД должно быть основано на современных научных
достижениях, в частности, на современной парадигме в области
математических методов экономики, включая статистические и экспертные
методы принятия решений в усло
виях неопределенности и риска.
Контроллинг в этой области
это разработка процедур управления
Материалы секции 8
соответствием используемых и вновь создаваемых (внедряемых)
организационно
экономических методов поставленным задачам.
Как показывает практика, для ОЭО РЗУ КД до
статочно часто должны
разрабатываться новые организационно
экономические и экономико
математические модели и методы в рамках соответствующих НИР. Для
эффективной плановой разработки ОЭО РЗУ КД необходимо создание базы
знаний в рассматриваемой области и аде
кватное наполнение ее
современными знаниями.
Отметим необходимость учета инфляции при планировании и оценке
финансово
хозяйственной деятельности предприятий, организаций, отрасли
в целом.
КОСМИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В АЗИАТСКОМ РЕГИОНЕ
ПЕРСПЕКТИВЫ И
ВЫЗОВ
Ы РАЗВИТИЯ
И.О. Прокопенкова
Российский институт стратегических исследований (РИСИ)
[email protected]
Начиная с конца прошлого века отмечается растущий интерес к
инвестициям в космические технологии
только за последние 10
лет число
государств, имеющих национальные космические программы или
собственные космические средства удвоилось, а совокупный объём мировых
государственных ассигнований на космическую деятельность вырос более
чем в 1,5 раза.
Интенсификации мировой космич
еской деятельности на современном
этапе в значительной степени способствуют расширение возможностей
доступа в космос за счёт появления в секторе коммерческих космических
запусков новых игроков и стремительного развития технологий малых
космических аппарато
в, а также бурный рост смежных рынков продуктов и
услуг в области прикладных космических систем.
Указанные факторы обуславливают вовлечение в космическую
деятельность всё более широкого круга стран, что сопровождается
увеличением доли второстепенных игро
ков в общем объёме мировых затрат
на гражданскую космическую деятельность, а также усложнением их
национальных программ.
Наиболее динамично этот процесс развивается в Азиатском регионе,
уже опередившем по объёму расходов на гражданские космические
програм
мы европейские страны, и где сосредоточено более трети стран
участников КД. Кроме Китая, Индии и Японии, поступательно сокращающих
своё отставание от США, России и Европы, активно развивается космический
Материалы секции
потенциал новых участников «космического клуба»: Ира
на, Южной Кореи и
КНДР.
При этом развитие потенциала космических стран «второго уровня»
сопряжено с рядом факторов. Во
первых, следствием диверсификации
мировой космической деятельности становятся структурные изменения
конъюнктуры мирового рынка (к 2013 г
. затраты космических стран «второго
уровня» на приобретение космических аппаратов уже достигли 1,5 млрд
долл. или около 9,5
% мирового рынка, а в течение ближайших 10 лет они
намерены заказать свыше 80 новых спутников). Во
вторых, отмечается
наращивание м
асштабов и усложнение международного сотрудничества в
сфере космических технологий, а также переформатирование моделей
взаимодействия ведущих игроков космического рынка и «возникающих
космических держав», предполагающего передачу всё более передовых
техно
логий. Кроме того, всё более важную роль играет кооперация на
региональном уровне. Так, начиная с 2008 г. в Азии под эгидой Китая и
Японии параллельно действуют два региональных форума
Азиатско
тихоокеанская организация по сотрудничеству в сфере мирного
космоса
(APSCO) и Региональный азиатско
тихоокеанский форум космических
агентств (APωSAF), а в 2011 г. на заседании Союза южноамериканских наций
(УНАСУР) было заявлено о планах создания Южноамериканского
космического агентства.
Происходящие масштабные изме
нения оказывают всё большее
воздействие экономические и экономические процессы в Азии, возрастает
роль космической деятельности в процессах региональной интеграции, а
также как фактора ускорения социально
экономического и технологического
развития стран ре
гиона. В то же время, развитие космических технологий,
создавая экономические возможности, несёт в себе ряд рисков, связанных,
прежде всего с проблемами нераспространения, а также наличием
множества вызовов региональной безопасности (в первую очередь, в Юж
ной
и Юго
Восточной Азии) из
за большого числа потенциальных
территориальных, межэтнических и межконфессиональных конфликтов.
В данных условиях анализ основных факторов и перспектив развития
космической деятельности в Азиатском регионе приобретает всё бол
ьшую
актуальность.
Материалы секции 8
УПРАВЛЕНИЕ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ
КОСМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ
И.Б. Псарев
, В.В.
Мухин
ФГУП «ЦЭНКИ», МГТУ им. Н.Э. Баумана
[email protected]
[email protected]
Предприятия космической отрасли занимаются созданием
высокотехнологичной и наукоемкой продукции. Для этих предприятий очень
важны передовые методы не только в организации производственного
процесса, жестком контроле каче
ства продукции, но и в постоянном
совершенствовании управления внедряемых инновационных процессов.
С началом экономического роста, после тяжелого периода
связанного с распадом СССР в конце 20
го века, в нашей стране стали уделять
больше внимания развитию
новых технологий и инноваций в различных
отраслях промышленности. Космическая отрасль, как представитель одного
из наиболее наукоемких направлений, не стала исключением. Вслед за
вниманием стало выделяться финансирование на инновационную
деятельность и во
зникла необходимость наличия эффективной системы
управления инновационными процессами, что является одной из основных
составляющих успешности нововведений. Сложившаяся на отечественных
предприятиях космической отрасли практика управления разработками,
хара
ктеризующаяся многолетними циклами, низким уровнем проработки
вопросов эффективности нововведений не удовлетворяет современным
требованиям, которые предъявляются к передовым предприятиям
наукоемких отраслей. Ведь инновации в большей степени, чем другие вид
деятельности предприятия, сопряжены с значительными объемами
инвестиций и группами рисков, такими как: технические, временные и
экономические.
Актуальность выбранной темы обусловлена необходимостью
информационного сопровождения внедрения инновационных
процессов на
предприятиях космической отрасли не только для сохранения своих позиций
на быстро развивающемся мировом рынке космических технологий, но и для
генеральной цели
занятие лидирующих позиций в мировом космическом
пространстве.
Материалы секции
ЭКОНОМИЧЕСК
ИЕ САНКЦИИ ПРОТИВ РОССИЙСКОЙ КОСМИЧЕСКОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ: ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ И
ЗАЩИТА ПРЕДПРИЯТИЙ НА «ПОСТСАНКЦИОННЫЙ» ПЕРИОД
Л.С. Раткин
ООО «АРГМ», Национальный исследовательский центр
«Курчатовский институт»
[email protected]
В докладе на основании данных открытых информационных источников
приведены сведения о том, как в течение ряда последних лет в разных
мировых регионах в отношении российских предприятий и их руководителей
предпринимались действи
я, характеризуемые в российском
законодательстве как «недобросовестная конкуренция». Как правило, все
приведенные в примерах предприятия относились к высокотехнологичному
сектору, участвовали в международных проектах и, как ни странно на первый
взгляд, име
ли отношение к космической индустрии как «смежные»
поставщики.
На заседании Президиума РАН осенью 2014 года был представлен
доклад по ситуации, сопоставимой с новым этапом «холодной войны».
Автором в докладе предпринята попытка систематизировать данные по
ущемлению прав российских предприятий
экспортеров продукции и услуг, в
т.ч., для космической отрасли, и провести детальный анализ по товарным
группам предприятий, производители которых попали в «санкционный»
список.
В докладе приведен ряд сведений из откры
тых источников,
позволяющих восстановить взаимосвязь между сворачиванием
американской пилотируемой программы «
Space
Shuttle
», последующим
отказом от услуг российских поставщиков
производителей ракет
носителей и
развертыванием собственной американской прогр
аммы освоения
космического пространства без участия России как соисполнителя по
проекту. Приведенные факты позволяют сделать вывод о том, что введенные
в 2014 году санкции были частью запланированной программы комплекса
мер по вытеснению РФ из основных выс
окотехнологичных
производственных секторов, в т.ч., мировой космической индустрии.
Выводы:
Для защиты отечественных предприятий
производителей
продукции и услуг для отечественной космической отрасли автором
предлагается разработка системы, учитывающей их ф
инансирование по
государственным программам с учетом объемов госкапиталовложений,
заемных и собственных средств, сроков окупаемости,
IRR
,
NPV
и т.д.
Автором предлагается разработка комплекса мер,
направленных на защиту отечественных предприятий, на период
после
Материалы секции 8
снятия санкционных ограничений. Поскольку производство некоторых типов
импортозамещающей продукции для космической отрасли в условиях
санкций будет иметь себестоимость выше зарубежных аналогов, для
предотвращения банкротства организаций необходимо ра
зработать, создать
и законодательной утвердить гибкий механизм Государственных гарантий на
«постсанкционный» период.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ТЕХНИКО
ЭКОНОМИЧЕСКОГО
ОБОСНОВАНИЯ ПРОЕКТОВ ПО СОЗДАНИЮ АВТОМАТИЧЕСКИХ
КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Н.В
Рысаева
ФГУ
П «Организация «Агат»
[email protected]
Основная функция технико
экономического обоснования (ТЭО)
проектов по созданию автоматических космических аппаратов (АКА)
заключается в поддержке процесса принятия управл
енческих решений и
контроля стоимости на всех этапах жизненного цикла (ЖЦ) проекта.
Анализ современных отечественных нормативно
методических
документов и специальной литературы в области проведения ТЭО
космических проектов (КП), показал, что существует ряд
нерешенных задач, а
именно:
ключевая роль в ТЭО КП отводится оценке стоимости проекта, в то
время как такие процедуры, как анализ конкурентоспособности, оценка
экономической эффективности, анализ чувствительности, учитывающих
специфику проектов по соз
данию АКА, проработаны недостаточно;
отдельные методики оценки стоимости создания АКА устарели и не
соответствуют современному уровню развития космических средств.
В этой связи актуальным направлением исследования представляется
разработка теоретических
и методических основ проведения ТЭО проектов
по созданию АКА, базирующихся на принципах комплексности,
непрерывности, декомпозиции и итерационности. Согласно данным
принципам, процесс ТЭО должен охватывать все стадии ЖЦ проекта, носить
комплексный характер
и представлять собой ряд последовательных
итераций, то есть должен рассматриваться как процесс последовательного
приближения и уточнения, начиная с самых ранних этапов разработки до
серийного изготовления изделия. При этом процедура ТЭО представляет
собой
совокупность мероприятий, включающих, помимо оценки стоимости
проекта, оценку сравнительной эффективности и оценку абсолютной
эффективности (оценка результатов). В силу специфики проектов (ТЭО
Материалы секции
проводится в условиях высокой неопределенности) неотъемлемым э
тапом
представляется анализ чувствительности полученных в ТЭО оценок.
В докладе представлены результаты выполненной работы в части
разработки методических основ проведения ТЭО проектов по созданию АКА
на этапе системного проектирования.
ОСОБЕННОСТИ КАДРОВ
ОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАУКОЕМКИХ ПРОЕКТОВ
РАКЕТНО
КОСМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Е.А. Силантьева, А.И
Тихонов
ИНЖЕКИН МАИ (НИУ)
[email protected]
Для формирования инновационной, конкурентоспособной ракетно
космической промыш
ленности, способной решать стратегические задачи
совершенствования и развития отечественной ракетно
космической техники
и занимающей достойное место на мировом космическом рынке,
необходимо решение проблемы кадрового обеспечения отечественной
космической д
еятельности. В настоящее время актуальным является анализ
системы кадрового обеспечения предприятий отрасли и конкретных
наукоемких проектов, а также определение текущей и будущей потребности
в кадрах различной квалификации.
Одной из главных задач специал
истов по управлению персоналом в
РКП является разработка и обоснование механизма обеспечения наукоемких
проектов кадрами, в том числе посредством подготовки/переподготовки
кадров в образовательных учреждениях различного уровня, поскольку
важная роль в кадр
овом обеспечении предприятий ракетно
космической
промышленности отводится именно Высшем учебным заведениям (ВУЗам).
ВУЗ является уникальным образовательным центром, осуществляющим
реализацию процессов профессиональной подготовки и переподготовки
кадров огр
омного диапазона специальностей, что наиболее актуально при
реализации новых и перспективных наукоемких проектов отрасли.
Данная работа направлена на выявление основных тенденций
кадрового обеспечения ракетно
космической промышленности,
определение ключев
ых направлений развития кадровой политики в РКП, а
также на рассмотрение различных форм взаимодействия ВУЗов и
предприятий РКП и оценку их эффективности в рамках реализации
наукоемких проектов отрасли.
Материалы секции 8
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И АЭРОКОСМИЧЕСКИЕ ТЕ
ХНОЛОГИИ
Л.В
Панкова
ИМЭМО РАН
[email protected]
Стратегия социально
экономического и военно
экономического
развития большинства стран мира базируется сегодня на модели
инновационного развития. При этом инновацион
ная способность экономики
в целом и военной экономики в частности, становится все более важным
параметром обеспечения национальной безопасности, в таких ее
составляющих, как безопасность экономическая, военно
экономическая,
военная и технологическая.
Особ
ое внимание сегодня, особенно в условиях «санкционного»
давления и разработки программы импортозамещения, заслуживают, на наш
взгляд, вопросы обеспечения технологической безопасности.
Однако, как известно, концептуальная проработка проблемы
технологической
безопасности находится в незавершенной и достаточно
неопределенной стадии. Это связано, наряду с прочим, и с недоработкой
проблем «баланса сил», симметрий и асимметрий в области
технологической взаимозависимости государств, недостаточным поиском
выработки
(определения) оптимального соотношения автарктичности
развития и встроенности в систему международного разделения труда.
В условиях, когда увеличиваются темпы научно
технического прогресса,
а изменения технологической базы приобретают масштабный и
много
мерный характер, усиливая подвижность баланса сил, обсуждение
проблем технологической безопасности, ее обеспечение и связь с другими
видами безопасности, в общем формате интенсивного развития
инновационной экономики (включая и военно
инновационное развити
е),
представляется исключительно актуальным и своевременным.
Новые геостратегические условия: нарастающая неопределенность и
рост вероятности асимметричных угроз вносят свои коррективы и во
взаимосвязь аэрокосмических инноваций и технологической безопаснос
ти.
Перспективные технологические возможности в космосе требуют оценки с
позиции возможных качественных изменений в характеристике
технологической безопасности.
Материалы секции
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНВЕСТИЦИЙ В КОСМИЧЕСКИЕ
ТЕЛЕКОММУНИК
ЦИОННЫЕ ПРОЕКТЫ
И.Н. Омельчен
МГТУ им.Н.Э.
Баумана
И.А. Галькевич
ФГУП «Организация «Агат»
galkevich
gmail
com
В рамках инвестиционно
стратегической деятельности операторов ко
мических систем связи и вещания возникает задача определения
оптимал
ных параметров планируемых к реализации космических телекоммуникац
и-
онных проектов на основе проведения технико
экономического анализа.
Анализ включает в себя четыре стадии: определение оптимального
производителя спутника, который обеспечит требуе
мые стоимостные, кач
ственные и надежностные показатели создаваемых спутников; определение
стоимости их создания; определение их конкурентоспособности относител
но существующих (перспективных) аналогов и оценка эффективности пр
и-
влечения инвестиций в произв
одство и функционирование всей космической
системы.
Определение потенциального производителя осуществляется на основе
интегрального показателя конкурентоспособности спутникостроительной
компании, который включает показатели: технического уровня производ
и-
ых спутников, их надежность, стоимость единицы предоставляемой услуги,
средней продолжительности цикла поставки изделия и др.
Стоимость создания спутника определяется как укрупненными, так и д
е-
тализированными методами в зависимости от фазы жизненного цикла
изд
лия, степени его новизны и типа производства.
К укрупненным методам относятся: метод удельных показателей, метод
балловой оценки, агрегатный метод, метод структурной аналогии и регре
сионный анализ. Детализированная оценка производится методом кальк
иров
ния по статьям затрат исходя из экономических и технических норм и
норм
тивов.
Оценка конкурентоспособности космических систем связи и вещания
проводится на основе определения удельной стоимости создания спутник
вого канала пропускной способностью 1 М
бит/сек или эквивалентного
транспондера.
Анализ проводится по различным вариантам технического исполнения
изделия и по результатам выбирается наиболее оптимальный вариант по
финансовым критериям NPV, PI,
IRR
,
PBP
и с учетом спроса на предоставля
е-
мые телеко
ммуникационные услуги, особенностями потребительского ры
н-
ка, уровнем конкурентной борьбы и имеющихся рисков реализации тел
е-
коммуникационного проекта.
_____
________
Материалы секции 9
Секция 9
Космонавтика и устойчивое развитие общества
(концепции, проблемы, решения)
ПРО
БЛЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДОЛГОСРОЧНОГО УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ
КОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ: ТЕНДЕНЦИИ И РЕШЕНИЯ
Ю.Н.
Макаров
деральное космическое агентство
А.И.
Рудев, Э.Г.
Семененко
ФГУП ЦНИИмаш
lab
otdel
[email protected]
mail
ru
В докладе рассмотрены тенденции и решения по актуальной проблеме
обеспечения долгосрочного устойчивого развития космич
ской деятельности
(КД), которые осуществляются в рамках Комитета ООН по космосу и его
учно
технического и юридического подкомитето
в. Обоснована целесоо
ность формирования международной системы мониторинга и оценки
уровня безопасности космической обстановки, планирования и реализации
плекса мероприятий по нейтрализации факторов
угроз, обуславлива
щих состояние околоземного косми
ческого пространства (ОКП) (космический
сор, нарастание столкнов
ний космических объектов и др.).
Даны предложения и рекомендации по формированию междун
родно
правовой базы Руководящих принципов для реализации мероприятий по
обеспечению безопасности и ус
тойчивого развития КД в условиях новой ге
стратегической обстановки.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ И
МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АПП
РАТА
К.М.
Пичхадзе, В.В.
Малышев, В.А.
Воронцов,
А.В.
Фёдоров, Е.А.
доров
Р.Ч.
Таргамадзе
Моск
овский авиационный институт
[email protected]
На сегодняшний момент практически любой бортовой комплекс отн
сится к классу сложных технических систем. Поэтому повышение качества
функционирования и определение дей
ствительного технич
ского состояния
бортовых систем является важной проблемой. В обеспечении требуемого
уровня качества функционирования и надежности сложных технических с
и-
Материалы секции
тем особая роль принадлежит различным методам диагностирования их
стояния, ведь о
т работы этих систем зависит миссия всего аппарата, и с
е-
дня недопустима потеря работосп
собности бортовой части.
Поэтому главная задача любого конструктора бортовых систем
это
оценка качества надежности бортовой аппаратуры. Но идеальная «работ
способн
ости» и полная «неработоспособность» на практике встречаются
очень редко, эти состояния скорее являются сейчас некими граничными с
стоянием на шкале всех возможных состояний космич
ского аппарата.
На данном этапе развития бортовых систем полный контроль с
стояния
осуществляется через анализ телеметрической информации. Рассмотрим,
как это происходит. Готовятся некоторые информационные кадры о состо
нии некой бортовой системы, потом они подготавливаются в формат для
передачи на наземный комплекс приема телеме
трии, затем происходит с
е-
анс связи, после этого телеметрия анализируется и, если в информации
ходятся какие
то кадры для которых требуется вмешательства наземных
операторов, производится передача информации о реконфигурации «кр
и-
тичной» сист
мы.
Ни для к
ого не секрет, что все нештатные ситуации делятся на париру
мые, т.е. ожидаемые и неожидаемые. И если информация в телеметрии б
дет указывать на неожидаемую нештатную ситуацию, то время для принятия
решения по парир
ванию такой ситуации может очень сильно
растянуться во
времени, это время может оказаться судьбоно
ным, особенно если аппарат
рассчитан на освоение дальнего косм
са.
По той причине, что не предусмотрена возможность автоматизирова
н-
ного выявления «пред
дефектных» состояний на борту КА, все это не
дает
возможности предсказания состояния КА на следующие сеансы связи и не
позволяет своевременно принять меры по предотвращения аппаратных сб
ев.
Данную проблему можно минимизировать, применяя интеллектуал
ную систему диагностики оперативного контроля сос
тояния систем космич
е-
ского исполнения.
Идеальным вариантом была бы диагностика неисправн
стей «на лету» и принятия мер для правильной оценки и ликвидации н
штатной с
туации.
Сегодня в НПО им. С.А. Лавочкина проходят научно исследов
тельские
работы по созда
нию программно
математической модели с элементами и
н-
теллектуальной системы оперативного контроля состояния КА для наземного
программного комплекса, которая позволит р
шить задачи:
возможность создания мер, в том числе и прогнозирования, для пар
и-
рования неп
редвиденных нештатных ситуаций в космическом а
парате в
случаи их возникновения;
Материалы секции 9
возможность автоматизации оперативных решений для ликвидации
отказов на борту;
автономной оценка состояния различных бо
товых систем;
отработки методов и средств оперативного
контроля для бортовых с
и-
стем КА.
КРИТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В РАЗРАБОТКЕ АВТОМАТИЧЕСКИХ
КОСМИЧЕСКИХ АППА
РАТОВ И ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ
К.М.
Пичхадзе, В.А.
Воронцов, В.А.
Тихонов, В.Н.
Полецкий, Б.В.
Любезный
ФГУП «НПО им.
С.А.
Лавочкина»
[email protected]
ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина» проводит комплекс работ по реализ
ции Программы фундаментальных космических исследований с помощью
томатических космических аппаратов.
Для успешной реализации действующей Програм
мы и создания нау
но
технического задела для перспективных программ ведется работа по ряду
критических технологий. Финансирование этих работ частично возможно в
рамках действующей Программы, но в большей части необходимо р
шать
задачи открытия соответствую
щих научно
исследовательских работ (НИР),
получения грантов и т.д.
Многие предприятия, организации соисполнители, так называемые,
смежники обладают мо
ным научно
техническим потенциалом, который не
всегда задействован в решении текущих, а тем более пе
спек
тивных задач.
Поэтому, представляется целесообразным проведение предприятиями и
институтами работы по анализу некоего предварительного перечня критич
е-
ских технологий. Оч
видна необходимость работы по выделению тем, по
которым имеют компетенцию различные по
дразделения, и определению
ответственных лиц, которые совместно с ключевыми специалистами будут
вести работу по всем возможным формам реализации соответствующей
учной, технической, технол
гической и образовательной деятельности.
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ Г
ФИЗИЧЕСКОГО МЕТЕОРОЛ
ОГИЧЕСКОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАКЕТНО
КОСМИЧЕСКОЙ ДЕ
ТЕЛЬНОСТИ
В.М.
Шершаков
ФГБУ «НПО «Тайфун»
pozin
typhoon
obninsk
ru
Важным аспектом безопасности и экологичности раке
но
космической
деятельно
сти является обеспечение попадания отделя
щихся частей ракет
носителей в заданные районы. Неопределенность расчетов точек падения
Материалы секции
отделяющихся частей с помощью соответствующих моделей прогнозиров
ния напрямую зависит от точности используемых данных о состо
янии атм
сферы, определяющих основные силы, действующие на ракету
носитель и ее
отделяющиеся части в п
лете. Наиболее эффективным способом решения
задачи учета геофизических параметров атмосферы при проведении балл
и-
стических расчетов является использование
оперативной информации о фа
тических и прогнозируемых значениях параметров состояния атмосферы в
районах пуска ракеты
носителей и падения отделяющихся ч
стей.
Получение фактической информации может быть организовано на о
нове передвижных метеорологических
станций, оснащенных как традицио
н-
ными контактными сре
ствами измерений метеорологических параметров,
так и средствами дистанционными зондирования атмосферы такими как р
диолокационный ветровой профилемер и доплеровский метеорологический
радиол
катор (ДМРЛ
Данные радиолокационного ветрового профилемера используются для
определения общей тенденции изменения профиля ветра, оценки возмущ
е-
ний воздушного потока при высокой турбулентности, сверхкраткосрочного
прогноза развития шквалов и сильных порывов ветра.
истемы наблюдений на основе современных ДМРЛ позволяют:
выявлять зоны сильного ветра, их временные и пространственные
градиенты;
обнаруживать сдвиги ветра вблизи поверхности Земли, создающие
значительную опасность при взлете ракет
носителей;
опред
елять мезоциклоны, т.е. локальные вращения масс воздуха, сп
собного породить то
надо;
обнаруживать фронты порывистости, т.е. вытекающие из облака пот
ки холодного воздуха, движущегося с бол
шой скоростью,
вычислять дивергенцию ветра, указывающую на с
ильные нисход
щие
потоки;
проводить идентификацию ”микровзрывов”
резких нисходящих
движений воздуха в о
лаке.
В последние годы в метеорологической практике для численного пр
гноза погоды и исследований атмосферных процессов происходит переход
на неги
дростатические модели атмосферы высокого пространственного ра
решения. Применение негидростатических мезомасштабных моделей в
звано использованием сеток с шагом меньшим 10 км, и необходимостью
учета вертикальных ускорений на региональных масштабах движений
стоящее время в Гидрометцентре России находится в эксплуатации реги
нальная модель
COSMO
. Метеополя, рассчитанные по системе
COSMO
,
покрывают всю Европейскую территорию России и часть Западной Сибири и
имеют разрешение по гор
зонтали
7 км, а п
о вертикали от 20 до 200 м в
Материалы секции 9
нижнем 5
километровом слое атмосферы. Расчеты проводятся с заблаг
временностью 78 часов и с 3
часовым разрешением. Доступ к расчетным
данным обеспечивается в оперативном режиме, включая удаленный д
ступ.
Вырабатываемая «по умол
чанию» продукция технология
COSMO
явл
ется избыточной. Поэтому для специализированного использования удале
н-
ным пользователям требуется подготовка специальных веток технологии,
аккуратно производящих отбор (возможно
дополнител
ные вычисления на
основе фак
тической данных) необходимых видов информации. Это в первую
очередь необходимо для сокращения объ
мов передаваемой информации и
облегчения ее дальнейшей о
работки.
Система подготовки выходной продукции COSαO
, адаптированной
для решения прикладных задач
, должна работать в тесной взаимосвязи с
щей технологией COSαO
ωu.
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУ
РЫ И МЕТОДОВ ПРОЕКТИ
РОВАНИЯ
РАКЕТНОГО ЭКСПЕР
МЕНТА
Ю.В.
Костев, А.А.
Позин
ФГБУ «НПО «Тайфун»
pozin
typhoon
obninsk
Ю.А.
Матвеев
Московский авиационный институт
pozin
typhoon
obninsk
ru
Опыт развития отечественных ракетно
космических техники, технол
гий и исследований играет определяющую роль в создании единого инфо
мац
ионного пространства России. В этом же направлении идет развитие те
ники ракетного эксперимента (РЭ) для обеспечения решения все более
ложняющихся задач исследований, что вызывает необходимость разр
ботки новых схем проведения РЭ, а так же совершенствова
ть методическую
базу проведения работ. Примерами решения задач могут служить комплек
ные РЭ такие, как проводимые эстафетными или групповыми синхронными
пу
ками, а так же технологические эксперименты по отработке элементов
кетно
космической техники.
Пред
ложена декомпозиция РЭ, позволяющая сформировать поэл
ментно алгоритм проектирования системы РЭ. Выделяются следующие с
ставные этапы РЭ:
выведения научной аппаратуры в заданную точку пространства;
получения информации об изучаемом объекте или явлении;
обработки и передача полученной информации п
требителю.
Представлена структура системы проведения РЭ и определены уровни
ее подсистем. Ключевыми подсистем
ми являются ракетный комплекс (РК),
Материалы секции
блок научной аппаратуры (БНА), наземный измерител
ный комплекс
(НИК) и
система передачи информации. Приведены условия и ограничения распол
жения подсистем НИК, в том числе и на станции ракетного зондирования
атмосферы.
Сформированы принципы проведения РЭ, на их основе представлены
методы построения схем РЭ. Рассмотре
на задача рационального выбора
схемы проведения ракетного геофизического эксперимента, с учетом ма
штабного фактора сложной территориально
распределенной структуры и
возможными ограничениями информационных кан
лов связи.
Предложены показатели эффективности
, используемые при выборе о
п-
тимального варианта проведения РЭ. Представлены показатели эффективн
сти РЭ в целом и отдельных его подсистем. Для этого уточнены модели ст
имости РЭ в зависимости от современного подхода к цене составляющих
подсистем и норматив
но
методических актов и целевой отдачи РЭ, как отд
чи от информационной системы, что позволяет по новому проводить разр
ботку элементов РК и, в частности, БНА, а так же логистику схем проведения
РЭ в завис
мости от структуры его и масштаба.
МЕТОДИКА ПРОГ
НОЗНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
КОСМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИ
РОВАНИЯ ЗЕМЛИ
Ю.А.
Матвеев, В.А
Ламзин, В.В.
Ламзин
Московский авиационный институт
[email protected]
Анализ перспектив развития космических средств дис
танционного зо
н-
дирования Земли (ДЗЗ) на ближайшее десятилетие показывает, что основное
место будут занимать разработки КА ДЗЗ с массой менее 1000 кг, а также
создание семейства модификаций КА при широкой комплексной замене
подсистем. Прогнозные исследовани
я создания семейства модификаций КА
проводятся с учетом динамики функци
нальных связей, технико
экономических ограничений. Прогнозные исследования позволяют более
обоснованно подходить к определению рациональных характеристик
средств ДЗЗ, целенаправленно в
ести раб
ту по развитию технологической
базы и производства. Одновременно прогнозные исследования позволяют
планировать работу по совершенствованию организации исполнителей, к
перации и оптимизации состава, структуры участников работ, что важно при
формир
овании перспе
тивных программ развития средств ДЗЗ.
В докладе приводится методика прогнозных исследований перспекти
ных КА ДЗЗ (модификаций КА) при комплексной замене подсистем аппарата,
рассматриваются особенности её реализации. Показ
но, что эффективным
средством прогнозных исследований характеристик перспективных КА явл
Материалы секции 9
ется метод двухуровневой согласованной оптимиз
ции при статистическом
учете функциональных связей, включающий схему двухуровневого исслед
вания и двухуровневую проектную модель. Рассматр
ивается задача выбора
параметров комплекса новых подсистем, устанавливаемых при создании
модификации КА. Анализируются вопросы согласования проектных решений
для модификаций КА и комплекса заменяемых подсистем. Представлен а
горитм согласованной двухуровне
вой оптимизации характеристик перспе
тивных модификаций КА и заменяемых подсистем, проектная модель. О
б-
ждаются особенности обеспечения согласования и сходимости решений
при реализации метода двухуровневой согласованной оптимизации при ст
стическом учет
е функциональных связей.
Применение разработанного методического аппарата, включающего
модели и алгоритмы, позволяет провести детальный анализ эффе
тивности
существующих и перспективных космических средств ДЗЗ.
АНАЛИЗ ПРОГНОЗОВ МИРОВЫХ ТЕНДЕНЦИЙ И ТЕХНИ
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ОЦЕНКА ПРОРЫВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ РАЗВИТИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ В
ОБОЗРИМОМ Б
ДУЩЕМ
А.М.
Кирюшкин
ФГУП ЦНИИмаш
Л.В.
Куличкова, В.Д.
Оноприенко
ФГУП «Организация «Агат»
roscosmos
ru
При проведении
анализа современных прогнозов используется мет
дология прогнозирования, которая допускает разделение их в следующей
последовательности, а име
но:
Прогнозы пределов научной возможности:
а. Теория и предвидение;
б. Расчеты и предсказание;
в. Идея, инно
вация, новый процесс или обр
зец.
Прогнозы пределов технической реализации:
а. Изобретение;
Аналог
образец;
Демонстрационный образец.
Прогнозы пределов технологического разв
тия:
Открытие новой технологии;
Пределы экстраполяции прогнозной
нологии;
Возможность создания технологического образца или процесса.
Самые большие ожидания, предполагаются в решении термоядерных
задач физики. Важный проект создания коллайдера был начат в СССР в 1975
Материалы секции
1990 годы, чтобы проверить корректность сущест
вующих теоретических м
делей, описывающих микромир. В г.
Протвино Мо
ковской области было
начато строительство 27 километрового кол
ца, но исчезновение СССР не
дало возможности завершить данный проект.
Сегодня все работы в этом направлении сосредоточены в
ЦЕРН (Евр
пейский центр ядерных исследований
Conseeil
9uropeen
pour
la
ωecperche
Nuclaire
) на большом андронном коллайдере (БАК), который был построен
для окончательной верификации фундаментальной Стандартной модели
микромира.
Частицу, ответственную за
гравитационное взаимодействие, именуют
бозоном Хиггса, по имени человека, предсказавшего ее существование. С
дав БАК и, проверив предсказание сегодня можно утверждать, что бозон
Хиггса с большой вероятностью обнаружен. Соответственно Стандартная м
дель м
икромира верифицирована.
Но в 1960 годах появилась и активно развивалась кварковая теория.
Альтернативной моделью стала концепция суперструн, на к
торую обратили
внимание с середины 1980
1990 годов. Как возможный путь разрешения и
неувязок Стандартной мод
ели микромира была выдвинута новая альтерн
тивная струнная модель.
Исследования, из приоритетных задач, выделили новую, заключа
юся в поиске новых частиц, которые предсказываются теорией супе
струн. В
Стандартной модели микромира их нет. И самое главное
, что в теории с
перструн есть частица с отрицательной массой, которая ведет к созданию
антигравитационного двигателя. Но для этого необходимо подтвержд
ние,
верификация струнной модели, что в свою очередь требует строительства
нового более мощного андрон
ного коллайдера общей длинной около 100
километров.
Это только пример прогноза пределов научной возможности постр
ить
модель картины мира.
В настоящее время о дальнесрочном прогнозе пределов технической
реализации и будущих научно
технических прорывов можн
о определить
следующие о
новные направления:
Прогнозируется создание инновационных технологий в ядерной энерг
тике (прежде всего реакторов
размножителей на быстрых нейтронах и яде
ного синтеза с одновременным развитием в 2025
2030 годах, ветряной и
прили
вной энергетики);
Развитие информационных технологий и в первую очередь суперко
пьютеров, глобальной связи, т.е. связи между двумя любыми точками Зе
м-
ного шара, гл
бальной информации через Интернет с защитой авторских
прав, а также глобальной навигации;
Развитие робототехники и ее серийное и промышленное произво
ство;
Материалы секции 9
Развитие медицины, бионики и биогенетики;
Развитие космических технологий и воздушно
космического транспо
та;
Новые технологии в части охраны и защиты окружающей среды;
Развитие нов
ых нанотехнологий, а также создание новых наноматери
лов с уникальными физическими свойствами и характеристиками.
Научно
технические прогнозы пределов научной, технической и техн
логических возможностей дают некоторую вероятность заглянуть за горизо
н-
ты опр
еделе
ности в будущем.
КОСМОНАВТИКА И ПРОГНОЗ РЕСУРСНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПЕРВОГО ЭТАПА
ОСВОЕНИЯ ЛУНЫ
В.Д.
Оноприенко
ФГУП «Организация «Агат»
roscosmos
ru
В 2014 году человечество отметило несколько косми
ческих событий в
истории мировой ко
монавтики, а именно:
С начала космической эры прошло 57 лет, как СССР запустил первый в
мире ИСЗ
4 о
тября 1957 года;
Прошло 53 года с начала освоения околоземного космического пр
странства, когда СССР 12 апреля
1961 года запустил в космическое простра
н-
ство Юрия Алексеевича Гагарина;
Прошло 45 лет с начала освоения окололунного космического пр
странства и первой высадки человека на поверхность Луны. США произвели
запуск корабля «Аполлон
», который совершил п
лет с 16 по 24 июля 1969
года в составе экипажа: Нейл Армстронга (командир), Майкл Коллинз (пилот
основного блока) и Эдвин Олдрин (пилот лу
ной кабины).
Прошло 28 лет с тех пор как Конгресс и президент США создали
циональную комиссию по разработке пер
спективной космической пр
гра
мы на период 1986
2036 год. Основной рекомендацией этой комиссии
был призыв к созданию постоянной (обитаемой) базы на Луне в первом
втором десятилетии
века.
Луна
это спутник Земли, на котором люди в будущем смогут жить
, и
пользуя местные лунные ресурсы и материалы, которые в будущем станут
доступны для человечества при широком использовании современных р
зультатов науки и техники.
Лунные базы имеют, в первом приближении, следующее назн
чение:
Научно
исследовательски
е полеты непилотируемых автоматических
станций и пилотируемые полеты по выбору мест создания лунных баз в п
е-
риод 2016
2025 годов;
Материалы секции
Исследование, выбор и реализация надежной транспортной системы
связи Земли с Луной автоматическими станциями на первом этап
е и в буд
щем постоянно действующей транспортной системой с двухсторонним дв
и-
жением пилотиру
мых полетов в период 2020
2030 годов;
Создание постоянно действующих лунных баз на видимой и невид
и-
мой стороне со шт
том в 9
13 человек в период 2025
2045 годов
Промышленно
технологическое освоение Луны для обеспечения
планеты Земля спецматериалами, а также для разработки ресурсов Луны в
пер
од 2030
2040 годов;
Лунные базы «дозорные» на обратной стороне Луны для обеспеч
ния защиты планеты Земля от космичес
ких угроз. НАСА опубликовало доклад
летом 2014 года о том, что в глубоком космосе специалистам удалось обн
ружить неизвестный ранее пояс астероидов. Астрономы утверждают, что он
стремительно приближается к нашей части Солнечной системы и уже нач
и-
ная с 2017
2020 годов Землю ожидает столкновения с метеоритами и ком
е-
тами, которые могут продолжаться, по первым результатам расчетов, пр
и-
мерно 70
120 лет.
В данном докладе рассматривается ресурсное обеспечение полетов к
Луне в первом приближении автоматическими и п
илотируемыми космич
е-
скими станциями и кораблями. В программе рассматривается первая часть
исследований на базе автоматических станций из расчета 12
17 полетов к
Луне и с
посадкой на ее поверхность и это оценив
ется в объеме затрат 53,0
75,0 млрд.
долл
Для
решения задач второй части первого направления, т.е. научно
исследовательские пилотируемые полеты предполагается и
пользовать 27
пусков к Луне из которых для ЛКИ выделяется 11 полетов, 10 пилотируемых
полетов к Луне и с посадкой на Луне, а также планирует
ся 6 запасных пол
е-
тов. Вторая часть
программы по первому назначению потребует затраты в
объеме 135,0
155,0
млрд.
долл.
Углубленное изучение Луны
потребует системного подхода планиров
ния, программирования и решения задачи освоения с учетом комплексной
увя
зки научных, технических, финансовых и экономич
ских возможностей
одной страны или совместно нескольких стран.
Материалы секции 9
ОЦЕНКА ВКЛАДА РАКЕТНО
КОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИВ ГЛОБАЛЬНОЕ
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЗЕМНОЙ БИОСФЕРЫ
В.Ю.
Клюшников
ФГУП ЦНИИмаш
wklj
[email protected]
yandex
ru
За годы космической эры, начиная с 1957 года, в мире было произвед
но более 4 000 запусков автоматических космических аппаратов, пилотиру
мых космических кораблей и орбитальных станций.
Космические запуски оказывают экстр
емальное высокоэнергетическое
воздействие на все геосферы. И в связи с этим возникает вопрос о вкладе
ракетно
космической деятельности (РКД) в глобальное воздействие на эк
систему Земли,
биосферу. В качестве индикатора такого вклада были и
пользованы мас
сы выбросов токсичных веществ, хара
терных как для РКД,
так и для различных промышленных предприятий, а также
природных пр
цессов.
Из токсичных веществ непосредственно при пуске и полете рак
ты
носителя в атмосферу выбрасываются оксид углерода СО и окис
лы азота
При пусках ракет
носителей с твердотопливными ускорителями дополн
и-
тельно в атмосферу попадают хлор и его соединения, прежде всего
хлор
водород
ICl
, а также
аэрозоли
Al
. Возможно, следует учитывать также
выбросы парниковых газов, к кото
рым отн
сится диоксид углерода СО
. СО
практически полностью догорает в нижних слоях атмосферы (до высоты Н
порядка 20 км), при догорании продуктов сгорания твердотопливных ракет
значительная часть НС1 диссоциирует с образованием свободного хлора.
Вклад РК
Д в общее глобальное загрязнение окружающей среды можно
оценить как 10
% от загрязнения среды в результате техногенной де
тельности человека и природных процессов. Наибольший вклад в общее з
грязнение вносят пуски твердотопливных ракет, в результа
те которых в атм
сферу выделяются такие Причем продукты сгорания, как хлор, хлороводород
и оксид алюминия. Как известно, пуски ракет
носителей с РДТТ осуществл
ют в основном США.
Необходимо отметить, что по ряду загрязняющих веществ антропоге
н-
ные выбросы у
же начали превышать естественные, в том числе по двуокиси
серы, тяжелым металлам, радионуклидам и т.д.. Ежегодно в лабораториях
промышленно развитых стран синтезируются и попадают в окружающую
среду сотни ксенобиотиков со слабо изученными токсикологическим
и сво
й-
ствами. На этом фоне вклад ракетно
космической деятельности в общее
ухудшение экологической ситуации на планете исчезающе мал и вряд ли
станет заметен в обозримом будущем.
Материалы секции
КОГНИТИВНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЕКТНО
КОНСТРУКТОРСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ
СОЗДАНИИ РАКЕТНО
СМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ
Е.И.
Канаева
ФГУП ЦНИИмаш
KEI
tsniimash
ru
Задача поддержки принятия проектно
конструкторских решений на
ранних стадиях проектирования изделий РКТ относится к классу слабостру
турированных задач, та
к как:
проектно
конструкторское решение существует только в форме мы
леобразов в умах группы проектировщиков, какие
либо другие реализации
практически отсутствуют;
у каждого конструктора образ проектно
конструкторского решения
существенно свой даже при
общем концептуальном единстве, определя
мом ведущим (главным) конструктором, (каждый конструктор имеет свою
перс
нальную когнитивную карту)
текущее состояние мысленной модели проектно
конструкторского
решения постоянно меняется в процессе познавател
ной
деятельности
существует неопределенность реализации проектно
конструкторского
решения из
за неопределенности структуры и хара
теристик создаваемого
изделия;
невозможно дать точную количественную оценку эффективности пр
и-
нятия того или иного проектно
нструкторского решения
В данном случае целесообразно использование когнитивной поддер
ки принятия решений.
В основе когнитивной
поддержки принятия решений
лежит понятие к
гнитивной карты. Под когнитивной картой понимают элементарные с
ма
н-
тические категории
(признаки, факты, события и т.д.), связанные причи
но
следственными отношениями.
Применение интеллектуальной системы поддержки принятия решений
повышает оперативность принятия решений, повышает их качество за счет
математического обоснования выбора альтер
натив и использования форм
лизованных экспертных знаний, а также позволяет значительно снизить риск
принятия ошибочных решений вследствие снижения влияния человеческого
фактора на результат.
Материалы секции 9
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ВКЛЮЧЕНИЯ В СОСТАВ ПРОЕКТА «ВЕНЕРА
Д» ДОЛГОЖИВУЩЕЙ ВЕНЕРИАНСКОЙ СТАНЦИИ.
К.М.
Пичхадзе, В.А.
Воронцов, В.А.
Тихонов, С.В.
Иванов, А.Л.
Родин,
С.Н.
Устинов, Б.В.
Любезный
ФГУП «НПО им. С.А.
Лавочкина»
vorontsov
laspace
ru
В Федеральной космическо
й программе России на 2006
2015 годы
(ФКП
2015), сформированной в 2006 г., изначально присутствовал проект
исследования Венеры (ОКР «Венера
Д»)
создание космического комплекса
для детального исследования атмосферы и поверхности Венеры,
включающего орбита
льный и спускаемый на поверхность Венеры аппараты с
длительным сроком активного существования. Предполагалось изначально
реализовать проект в 2016 году, а в настоящее время рассматривается 2025
год. Последний вариант концепции проекта «Венера
Д» (2013
г.)
включал в
состав КА орбитальный аппарат (24
часовая полярная орбита, время работы
более
2 лет), субспутник (на орбите с периодом 48, 24 или 12 часов),
посадочный аппарат типа «ВЕГА» (срок активного существования
3 часа),
долгоживущую станцию (не менее 24
часов на поверхности). Обоснованием
для разработки долгоживущей станции может служить запланированная
научная программа проекта.
Все посадочные аппараты на Венеру имели пассивную систему обесп
чения теплового режима (СОТР). В основе этой системы лежит эф
фективная
изоляция и теплопоглотитель.
Для снижения тепловых потоков от атмосферы В
неры гермокорпус СА
был выполнен в виде сосуда Дьюара, обеспечивающего минимальные те
п-
ловые связи между внутренней и наружной оболочкой. Кроме того, на орб
и-
те Венеры провод
илось захолаживание внутри гермоконтейнера. Такой а
п-
парат имел ограниченный срок работы.
В настоящее время в рамках составной части НИР «Венера
НПОЛ» по
техническому заданию ЦНИИмаш предлагается рассмотреть возможность и
целесообразность одновременной рабо
ты посадочного аппарата типа
«ВЕГА» и долгоживущей станции со сроком активного существования не м
нее 24 часов, а также исследование возможности увеличения срока активн
го существования долг
живущей станции до 100 часов.
Материалы секции
ПЕРВАЯ ВСЕСОЮЗНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
ПО ИЗУЧЕНИЮ СТРАТОСФЕРЫ:
ПРОБЛЕМЫ И ПРОГНОЗЫ
(К 80
ю ПЕРВОЙ ВСЕСОЮЗНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ
ПО ИЗУЧЕНИЮ СТРА
ТОСФЕРЫ)
Т.В.
Горюн
(г. Калуга)
В.И.
Флоров
Королевский колледж космического машиностроения и технологии Ф
нансово
технологическо
й академии
[email protected]
В 30 годы
столетия теоретические и практические работы по заво
е-
ванию стратосферы привлекли к себе пристальное вн
мание ученых многих
стран мира. Один за другим уходили в стратосферу аппараты на высоты, где
жиз
нь человека невозможна без специальных приспособл
ний и приборов.
Многие полеты заканчивались трагически, но человечество, невзирая на
жертвы и аварии, с постоянным упорством продо
жало летать в стратосферу.
Научные интересы многих наук сосредот
чились в с
тратосфере.
К.Э. Циолковский, заинтересованный в скорейшем проникновении ч
е-
ловечества в космическое пространство, видел в изучении стратосферы н
е-
обходимый этап в проникновении человечества в космос. В 30 годы 20 ст
летия он был увлечен программой освоения
стратосф
ры.
В СССР эта новая область воздушных исследований имела большое
роднохозяйственное значение. Обладая огромным географическим пр
жением, страна должна была изыскать более совершенные пути сообщ
е-
ний, в том числе и воздушные. На основе прогрес
сирующих успехов совр
менной техники в СССР сумели добиться рекордных взлетов отечественных
страт
статов на высоту 19 км и 22 км.
В 1933 году инициативная группа, возглавляемая академиками
С.И.
Вавиловым, И.В. Гребенщиковым, Г.А. Надсоном, Н.Н. Павловск
им, Д.С. Ро
дественским обратилась в Президиум АН СССР с докладной запиской о соз
ве весной 1934 года Всесоюзной конференции по изучению стратосферы. 15
декабря 1933 года Президиум Академии и Президент Академии СССР
А.С.Карпинский поддержали это предложени
е. Был создан Оргкомитет ко
н-
ференции, в который вошли выдающиеся ученые Советского Союза, пре
ставляющие научные организации различных научных направлений. Пре
седателем Оргкомитета был избран академик С. И Вавилов. Для Вавилова
изучение стратосферы было д
елом новым и все же он смог быстро и блест
ще осуществить задуманную конференцию. С.П. Королев вспоминал Вавил
ва, как пример великого и обаятельного человека. Приглашение на участие в
работе конференции получил 21 марта 1934 года и К.Э. Циолковский. К о
рытию конференции была создана выставка. Пресса нашей страны вним
Материалы секции 9
тельно следила за работой Конференции и публиковала отчеты о результ
тах
работы.
Это была первая в мире Конференция по изучению стратосферы, кот
рая поставила на практическую основу вопросы
освоения верхних слоев а
т-
мосферы и позволила обозначить проблемы, которые могли быть решены в
ближайшие годы и наметить перспективу в дальнейшем освоении страт
сферы, необходимой ступеньки проникновения человека в космос. До пол
та первого искусственного
спутника Земли остав
лось немного более 20 лет.
ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ КОСМОНАВТИКИ ВНУТРИ ТЕКУЩЕГО ПЯТОГО
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
УКЛАДА РАЗВИТИЯ РФ.
В.Д.
Кусков, Е.Л.
Новикова
Российская академия космонавтики им. К.Э.
Циолковского
kvd
mail
ru
В современной экономической теории принято понимание технолог
и-
ческих циклов (укладов) развития, называемых «циклами Кондратьева».
Сформулировано 5 технологических циклов (укладов), протекающих пр
и-
мерно по 50 лет. Настоящее время соот
ветствует 5
й волне технологического
цикла (~1985
2035 гг.). Пятая волна опирается на достижения в области ми
роэлектроники, информатики, биотехнологии, новых видов энергии, мат
и-
алов. На их базе реализуются крупные глобальные системные проекты: осв
ения
космического пространства, спутниковых систем связи, сопряжения
космич
ских и наземных технологий. Ядром уклада (одним из) выступает
космическая техника, с помощью которой решаются задачи освоения косм
и-
ческого пространства. Космические технологии, микроэле
ктроника позвол
ют созд
вать большие комплексные проекты пилотируемой космонавтики,
исследования Луны, Марса и планет Солнечной системы. Возможности те
нологий и промышленности позволяют выдвигать множество проектов пе
спективных направлений. Но реализация
любого космического проекта з
нимает 8
10 лет, не менее. При этом одновременное создание различных
проектов требует практического задействования всей отрасли и согласова
н-
ного завершения и последующего открытия новых пр
ектов.
Сложность задач освоения кос
мического пространства и выбор их п
следовательности порождает проблему выбора направлений развития ко
монавтики, возникшую внутри текущего (пятого) технологического цикла
развития. Сложность выбора состоит в ответственности выбора стратегич
ской цели буду
щего и соответственной перестройки ориентации промы
ленн
сти. Характерным показателем настоящего времени можно отметить
системный кризис завершения предыдущего цикла (или части цикла), закл
Материалы секции
чающийся в следующем
продолжать уже существующие программы по
пу
ти улучшения показателей или выходить на путь новых стратегических г
ударственных задач. Новые государственные стратегические задачи состоят в
решении вопросов выбора принципиально новых носителей многоразов
действия, перехода на эксплуатируемую космон
автику, интеграцию н
м-
ных и космических технологий и переход в приземном космосе на мн
гофункц
ональную интегрированную наземно
космическую систему.
Этот перечень проблем затянувшегося системного кризиса порожден
принятой государственной концепцией рыноч
ного развития космонавтики.
Отрасль, предоставленная сама себе, опустилась до п
иска мелких задач и
обслуживания зарубежных программ. «Изнутри» отрасль не может поднят
ся на уровень понимания стратегии госуда
ства.
Перечисленные элементы системного кризиса
космонавтики
это
правление стратегической президентской программы, реализацией кот
рой должен заниматься Роскосмос.
ОПЫТ ПРОВЕДЕНИЯ РАКЕТНЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Д.А.
Князев, О.В.
Мезенова, А.А.
Позин
ФГБУ «НПО «Тайфун»
pozin
typhoon
obninsk
ru
Интенсивное развитие ракетно
космической техники в двадцатом веке
доказало, что ее практические возможности безграничны. Многолетняя и
тория развития ракетных исследований подтверждает это.
Сейчас активной
космической деятельностью в той или иной степени
занимаются все ведущие страны мира. Почти все развитые госуда
ства мира
успешно используют ракетно
космические технологии в ра
личных областях
научных исследований. Они могут быть классифициров
ны по следующ
им
тематическим направлениям:
геофизические исследования;
исследования состава атмосферы, магнитосферы;
изучение ионосферного электричества;
изучение полярных сияний;
образование искусственных светящихся облаков;
исследования антропогенного газопылевого (к
осмозольного) загря
нения верхней атмосферы и околоземного пр
странства;
исследования высокоскоростных потоков воздуха на границе косм
са и земной атмосферы;
прогнозирование метеоусловий;
астрофизические и астрономические исследования;
Материалы секции 9
исследования в облас
ти физики невесомости;
исследования и отработка технологий, использующих уникальные
условия космоса.
К настоящему времени в мировой практике широко используются и
следовательские метеорологические ракеты (ИМР) при проведении разли
ного рода научных и прикл
адных исследований по вышеприведенным
правлениям.
В работе проводится обзор многолетних отечественных и зарубежных
ракетных геофизических исследований. Показаны направления и результаты
совершенствования основных технических средств ИМР, а также освещена
эволюция научных подходов к изучению верхних слоев атмосферы при п
мощи ракет
переход от единичных исследовательских пусков к комплек
ным экспериментам с привлечением космических аппаратов и наземных
средств геофизических измерений.
О НЕКОТОРЫХ МЕТОДА
Х УПРАВЛЕНИЯ СОЗДАНИЕМ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ
И.В.
Апполонов
ВНИИС,
Росстандарт
В.Д.
Оноприенко
ФГУП «Организация «Агат»
roscosmos
ru
Сапрунов
ФГУП ЦНИИмаш
К.В.
Семенов
НПО ИТ
В докладе обсуждаются
различные методы управления разрабатыва
е-
мых, осваиваемых в производстве и производимых промышленностью,
сложных систем и средств технологического оснащения (СТО) их прои
водств. Отмечается наличие большого числа различных методов и
моделей,
разработанных
во второй половине XX в. в рамках тем программного план
и-
рования («Основа», «Марс», «Орион» и др.) а также в рамках других пр
блемно ориентированных НИР и ОКР, в базовых отраслях промышленности в
СССР и России и в первую очередь в ведущих предприятиях (НИИ,
КБ,
НПО,
крупных заводах) военно
промышленного комплекса (ВПК) страны. При этом
значительную д
лю разработок по данной проблематике следует отнести на
ракетно
космическую и авиационную отрасль.
Акцентировано внимание на нескольких наиболее перспективных и
вполне разработанных методах и моделях управления различными сложн
ми системами (технологическими, техническими, производственными, орг
низационно
экономическими и др.) на типовых стадиях жизненного цикла.
Перспективность методов оценивалась по таким важн
ым критериям как:
достаточно адекватном представлении на содержательном уровне, возмо
ности формализации этих представлений и автоматизацией всех основоп
лагающих функциональных задач, а также реальной возможностью внедр
е-
Материалы секции
ния в практику управления конкретны
ми объектами и системами в некот
рые о
тимальные сроки.
В докладе обсуждаются методы: жесткого детерминированного упра
ления, вложения задач и моделей с модификацией, конфигурационного
управления, на основе теории катастроф и хаоса, функционального управл
ния. На реферативном уровне излагается сущность каждого из перечисле
н-
ных методов, основное внимание уделяется функциональному методу как
наиболее перспе
тивному.
Этот метод является обобщением и дальнейшим развитием методов
управления и созданием различных
сложных объектов, базиру
щихся на
системах типа «Берт» (зарубежная система) и системы типа СПУ (отечестве
н-
ные системы), а также развиваемых в различные годы KALS/ИПИ
технологиях.
КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОДИФИКАЦИИ РН С РДТТ ПРИ НАЛИЧИИ
ТЕХНИКО
ЭКОНОМИ
ЧЕСКИХ ОГРАНИЧЕНИЙ
О.В.
Ковалевская
Московский авиационный институт
hvoctik
inbox
ru
Программа развития средств доставки полезной нагрузки на орбиту,
принятая ФКА на перспективу до 2020 года и далее, предусматр
вает
наряду
с разработкой новых проектов перспективных РН проведение работ по с
данию модификаций ЛА на базе существующих РН и БР для выполнения
пл
нируемых транспортных операций. Создание модификаций РН во многих
случаях оказывается экономически более целесо
образным, позволяет эк
номить материальные ресурсы, эффективно использовать опыт, накопле
н-
ную техническую и технологическую базу при производстве и эксплуатации
ники.
В докладе приведены прогнозные исследования характеристик пе
спективных модификаций РН
с РДТТ при изменении нагрузки
массы поле
ного груза, доставляемого на заданную орбиту.
Рассматривались два варианта создания модификаций РН. В первом
случае для доставки груза на орбиту использовалась апогейная ступень в
ведения. Во втором случае прово
дилась замена РБ3 и дополнительно и
польз
валась апогейная ступень выведения. Анализ результатов расчетов
показывает, что при расширении состава замены подсистем удается улу
шить тактико
технические характеристики модифик
ции РН, увеличить массу
полезного
груза, доставляемую на заданную орбиту при ограничении на
стартовую ма
су ЛА. В тоже время, расширение состава замены подсистем
Материалы секции 9
приводит к увеличению объема работ при разработке и производстве мод
и-
фикаций РН, т.е. приводит к увел
чению затрат на проект.
азработанная методика позволяет получить необходимые колич
е-
венные оценки и может быть использована при выборе направлений пр
ектных работ в КБ.
ВОЗМОЖНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ
ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ДЛЯ ТРУДНОДОСТУПНЫХ РАЙОНОВ
ПРИМЕНИТЕЛЬНО К РАКЕТНОМУ ЭКСПЕР
ИМЕНТУ
Д.А.
Кошелев
Институт экспериментальной метеорологии,
ФГБУ «НПО «Та
фун»
rpatyphoon
ru
В настоящее время в области связи и телекоммуникаций наблюдается
значительный прогресс технологий. Интернет провайдер
ы и операторы м
бильной связи осваивают и внедряют сети 4
го поколения (4
) такие как
i-
Max
и
LT9
, обеспечивая решение большинства сегодняшних практич
ских
задач. Однако, это справедливо в основном для крупных мегаполисов и
ближайших к ним городов. На пери
ферии и в труднодоступных районах ка
тина значительно отличается. Вопросы организации связи здесь по
прежнему а
туальны.
В частности, проблема информационного обеспечения, сбора, обрабо
т-
ки и передачи данных особенно остро стоит в районах осуществления раке
но
космической деятельности (РКД), которые по своей специфике распол
гаются вдали от городских инфраструктур и средств телеко
муникаций.
В работе рассматриваются возможные пути решения проблемы, пров
дится ее анализ, и предлагаются технические решения по
зволяющие опт
и-
мизировать объемы передаваемой информации. Предложена система, к
торая по
волит сократить время сбора, обработки и отправки информации за
счет использования предварительной идентификации объектов, использов
ния устройства для ввода атриб
тивн
ых данных и синхронизации с базой
данных в режиме реального времени. Наличие базы данных так же обусло
лено необходимостью последующей постобработки и анализа данных.
Материалы секции
ОЧЕРЕДНЫЕ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ЗАДАЧИ МИРОВОЙ КОСМОНА
ТИКИ
В
ВЕКЕ
Мишуков, Я.
Скрипка, А.
Буфтяк, Л.
Чернега, Ю.
Задубровская
Нау
ный руководитель: В.И.
Флоров
Королевский колл
едж космического машиностроения
Королевский колледж космического машиностроения и технологии
на
нсово
технологической академии
florov
mail
ru
Космонавтика
понятие современное и термин, который его обознач
ет, появился лишь в последние десятилетия. Его образуют два слова: косм
и-
ческая и навигация. Под космической навигацией мы поним
ем полеты в
заатмосферное , косми
ческое пространство около Земли, Луны, планет Со
нечной системы и других ее небесных тел и на небесные тела Солнечной с
и-
темы. К межзвездным полетам в некотором будущем чаще применяют те
мин К.Э.
Циолковского: Звездоплавание. Но это дело, очевидно, не сего
дня.
А главное, не сегодня, а вчера, мы так же, как сегодня по Солнечной системе,
путешествовали по космическ
му телу «Земля», и осваивали его как наше
навигационное ко
мическое пространство. Более того, неизвестные, а порой
и опасные для нас моря и земли
мы наносили на наши карты и находили их
потом в дальних походах по космическому естественному прибору «Звез
ное небо». Разве это не предтеча космонавтики? И тогда, когда мы называли
себя аргонавтами, мы были уже космонавтами. Космонавтика была всегда и
все
гда будет. Просто мы проходим разные ее этапы и фазы. Сегодняшний
наш этап
пространственное освоение Солнечной системы. Завтра, мы в
ходим в фазу материально
энергетического ее освоения.
С этой позиции есть смысл говорить об очередных и перспективных з
дачах космонавтики сегодня. Мы научились перемещаться (летать) в косм
се, мы овладели техническими средствами выхода с поверхности Земли в
космическое пространство, средствами возвращения на Землю, взлетом и
посадкой на другие небесные тела, стыковкой кос
мических аппаратов, пер
кладкой грузов между аппаратами и многими элементами, составляющими
нашу активность в космосе. И это все очередные задачи нашего текущего
этапа. Мы и дальше пойдем по этому пути, он нами не завершен. Но мы х
рошо осознаем, что наша
космонавтика слишком дорого нам стоит. А наши
задачи, уже сегодня формирующиеся в ней, увеличиваются по объему. Их
формирует наша Земля как о
щий наш дом. Земля
планета не спокойная.
Мы не с перепугу опасае
ся ее сползания в кризисное состояние. Взять, х
отя
бы, цунами 2002 года, унесшего 220 тысяч жизней за полтора часа. Но это
еще не кризис. Это цветочки. На горизонтах будущего слышен гром парник
вого кризиса. Еще более грозным выглядит оформление этих экологических
угроз в их социальные последствия. Чел
овечество будет вынуждено обратить
Материалы секции 9
внимание на экологию Земли и социальную экологию планеты. В этой нео
б-
ходимости созревают перспективные задачи космонавтики. В ходе создания
больших экологических систем Земли будет необходимо создавать большие
космические
их сектора, размеры которых выходят за пределы транспортных
возможностей их выведения в космическое пространства. Экология, экон
мика и социология входят в противоречие с такими масштабами применения
на Земле известной или перспе
тивной ракетно
космическо
й техники.
Но есть ли альтернатива созданию космических секторов экологич
ских
систем на Земле? Конечно, есть! Это их производство на Луне и астероидах.
Промышленность для такого производства нужно создать на базе матер
и-
ально
энергетического богатства (тез
ауруса) Луны, покрытой реголитом, с
держащим большое количество руд, для конструкционных материалов
(алюминий, кремний, титан, магний и другие). Большие космические ко
н-
рукции должны создаваться не на Земле, а на Луне и астероидах. Но такая
промышленность
должна быть на Луне создана как саморазвивающийся э
брион и развита там на порядки в достаточно мощный и постоянно разв
ющийся автомат. В этом автоматизме его способность решить перспекти
ные
задачи космонавтики. И первым шагом в их ряду будет задача со
здания
транспортной системы Земля
Луна для вывоза промышленного «лунного
эмбриона». Она многоразовая система и на порядки меньше, чем вывоз
и-
мый на Луну с Земли промышленный эмбрион. Более того, эта система
должна создаваться на базе топлива, производимог
о на Луне. Это освобо
дает Землю от транспортировки топлива по всей трассе Земля
Луна для
транспортировки промышленного эмбриона. Здесь сомножителем эффе
тивности опять входят порядки. Перемножая порядки от саморазвития пр
мышленного эмбриона, от многора
зовости транспортной системы и от «Лу
н-
ного топлива», мы получаем целевую эффективность перспективных задач
мировой космонавтики по сравнению с ее очередными зад
чами.
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРОРЫВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ В ТЕХНИКЕ И
ТЕХНОЛОГИИ МЕЖЗВЁЗДНОГО ПОЛЁТА
А.И.
азыкин
(г. Калуга)
[email protected]
Современный этап проникновения человечества в космос с помощью
термохимических ракетных двигателей можно охарактеризовать как «борьбу
с гравитацией». Увеличение мас
штабов проникновения в космос в будущем
потребует создания качественно новых транспортных космических систем с
беспрецедентно высокими техническими характеристиками. Для них
приоритетной задачей будет уже «борьба с пр
странством и временем». И
Материалы секции
как ни парад
оксально, именно гравитация в перспективе может стать тем
мощным средством «борьбы с пространством и временем», которое
обеспечит человечеству прорыв в дальний космос. Активное задействование
гравитации в движителях космических кораблей будет означать
каче
ственный скачок в их развитии и переход к принципиально новым
технологиям передвижения в пространстве, открывающим новую эру
освоения космоса
эру межзвёздных п
лётов.
Свойства г
равитационного привода изучались автором при
теоретическом моделировании моби
льных динамических систем с
компактным концентратом массы и полевой структурной связью.
Результатом этого исследования стала концепция космического корабля
«Гравитационный тандем» (ГТ). В качестве компактного концентрата массы
рассматривались малома
сивные
чёрные дыры с массами порядка 10
16
20
кг. На основе качественного анализа и расчётного моделирования было
показано, что величина эк
тремальных ускорений пилотируемых систем типа
ГТ ограничена только приливными силами и может достигать 10
м/с
ез возникновения запредельных перегрузок в космическом корабле.
Фундаментальные свойства гравитации потенциально наделяют ГТ
комплексом уникальных качеств:
безынерционным принципом движения;
инвариантностью темпа времени в земной и корабельной системах
отсчёта;
неракетным физическим механизмом ускорения.
Объединение этих трёх составляющих в единую технологию движ
ния
приводит к кардинальному сокращению продолжительности
пространственных перелётов и, как следствие,
к неограниченному
расширению сферы
потенциального проникновения человечества во
Вселенную. При собстве
ном ускорении 10
м/с
2
расстояние до ближайшей
звезды Проксимы Центавра (4,3 св. года) ГТ способен преодолеть за 9,5
часов; расстояние до Туманности Андромеды (2,2 млн. св. лет)
за 20,5
часов; Метагалактику (13,7 млрд. св. лет) пересечь за 28 часов.
Многолетний опыт изучения проблемы межзвёздных перелётов привёл
автора к убеждению, что
подготовка и осуществление
пилотируемой м
звёздной экспедиции
это длительный многоэтапный процесс.
е завис
и-
мости от физических принципов, заложенных в конструкцию межзвёздного
космического корабля, его созданию будет предшествовать широкома
штабное индустриальное освоение Солнечной системы. Как для постройки
«тих
ходного» звездолёта на термоядерной тяге
, развивающего скорость
порядка 10%
20% от скорости света, так и для создания «сверхскоростного»
космического корабля типа ГТ, необходимы следующие базовые предпосы
ки:
Материалы секции 9
организация космического производства;
разработка внеземных сырьевых и энергетич
еских ресурсов;
формирование развитой транспортно
космической, инж
нерно
космической и социально
космической инфраструктуры, охватывающей ок
лоземное пространство, Луну, пояс астероидов и планеты
гиганты.
Перспективный и высокотехнологичный проект ГТ пре
дполагает и
пользование в его двигательной системе физических процессов с самым в
соким уровнем выделения энергии
квантового испарения маломассивных
ных дыр. Для производства искусственных чёрных дыр с необходимым
спектром масс потребуются ускорительн
накопительные комплексы нового
поколения, по своим характерист
кам на много порядков превосходящие
Большой адронный коллайдер. Квантовый распад чёрных дыр прив
дит к
образованию интенсивной радиации, в том числе жёсткого гамма
излучения,
что предопределя
ет размещение подобных комплексов на безопасном ра
стоянии от Земли, а также создание надежной защиты при использовании
этих технол
гий.
В 2011 году о
боронное научное агентство
5AωPA совместно с
NASA
пустили долгосрочную программу 100 Year Starship (100
SS
), что буквал
но
означает «100
летний Звездолёт». Эта беспрецедентная по своей грандио
ности, сложности и дерзости инициатива предусматривает создание техн
логий пилотируемого межзвёздного полёта к 2111 году. Полёт в другую
звёздную систему
это событие
, к
торое поставит человечество на новую
ступень развития. По замыслу инициаторов, проект 100YSS принесёт не тол
ко гигантский культурный и научный результат, но и огромную экономич
е-
скую выгоду, как для США, так и для человечества в целом
благодаря пр
и-
ечению талантливых л
дей со всего мира заманчивой и эпохальной идеей
достижения далёких звёзд. В 2012 году 5AωPA передало программу 100YSS
команде, которую возглавляет д
р Мэй Джемисон
первая
афроамерика
н-
ская женщина астронавт.
На симпозиуме 100
YSS
Publi
Symposium
2014, пр
водившемся в Хьюстоне под девизом «Путь к Звёздам, следы на Земле»,
подчёркивалась необходимость, как последовательных шагов, так и рад
и-
кальных скачков для достижения прогресса на пути в межзвёздное простра
н-
ство.
МЕДИЦИНСКОЕ ОБЕСПЕЧЕ
НИЕ ПОСАДКИ НА ПАЛУБУ
Н.А.
Кудряшова
ЛИ
И, г.
Жуковский Московской обл.
Посадка на палубу авианесущего крейсера
это сложнейший вид летной
деятельности, для которой характерно:
высокое психоэмоциональное напряжение
Материалы секции
воздействие на летчика сочетанных пер
егрузок
Авианесущий крейсер оборудован взлетным трамплином и посадочным
авиафинишором.
Взлет с трамплина современных истребителей МиГ
29К и МиГ
29КУБ
осуществляется за счет высокой тяговооруженности самолетов.
Заход на посадку осуществляется при помощи опт
ической системы
«Луна
3».
Торможение и остановка самолета на палубе происходит при помощи
специальной тормозной системы. Если зацепление гаком не произошло,
самолет уходит на второй круг и на повторный заход на посадку.
Наиболее сложными считаются посадки
в ночное время в условиях
качки авианосца.
Во время выполнения посадки на летчика действует ударная перегрузка
и перегрузка торможения.
Воздействие пилотажных перегрузок в сочетании с высоким
психоэмоциональным напряжением и высокой степенью ответственност
и
может привести к ошибочным действиям летчика.
Главной задачей медицинской службы является обеспечение
психофизиологической готовности летчика к полету и поддержание высокого
уровня летной работоспособности.
ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ КОЛОНИАЛЬНЫЕ НАНОБАКТЕРИИ, КА
К ПРИМЕР
ВЫСОКО АДАПТИРОВАННОЙ ФОРМЫ СУЩЕСТВОВАНИЯ ЖИВЫХ СИСТЕМ
Г.В.
Девицина, Т.В.
Головкина
Биологический факультет МГУ им.
М.В.
Ломоносова, г.
Москва
gdevicyna
mail
ru
Бактериальные наноформы широко распространен
ы в природе, обитая
на самых разных субстратах и в условиях, являющихся критическими по ф
и-
зическими и химическими характеристикам для сохранения жизни белковых
тел (Вайнштейн, Кудряшова, 2000). Вместе с тем, ба
териальные наноформы,
размеры которых меньше
1 мкм, остаются весьма малоисследованными.
Цитологический и таксономический ан
лиз позволил предполагать, что в
ряде случаев природные нанобактерии формируются из бактериальных кл
ток под влиянием неблагоприятных условий и стрессовых факторов, что
можно ра
ссматривать как адаптивную изменчивость. Изучение физиологич
ских особенностей таких живых систем и особенностей формирования их
взаимодействия с внешней средой является одной из важнейших задач би
логии буд
щего.
В настоящей работе, выполненной с применен
ием электронной микр
скопии, впервые обнаружено существование в коже рыб внутриклеточных
Материалы секции 9
колоний нанобактерий и описана динамика их развития. Показано, что кол
нии нанобактерий образуют внутри живой клетки сложную систему фракт
лов. В каждом фрактале цепоч
ки нанобактерий, связанные друг с другом и
строго ориентированные, формируют стру
туру, подобную кристаллической
решётке. Зрелая колония наноба
трий состоит из оформленных фракталов,
расположенных по принципу пр
возакрученной спирали. Они заполняют всю
пол
ость живой клетки, поддерживая её размеры и форму. Таким образом,
выстраивается сложная и строго организованная бактериальная колония,
очевидно, обладающая и системой информационных каналов. Информац
и-
онное взаимодействие возможно между бактериями в цепочка
х, между
фракталами внутри клетки, между колониями разных клеток и каждой кол
нии с внешней средой. Часть цепочек этой колонии пробадает апикальную
мембрану эпидермальных клеток и выходит на поверхность эпидермиса в
виде устойчивых наружных волокнистых пуч
ков пирамидальной формы.
ружные пучки ориентированы перпендикулярно к поверхностной ме
м-
бране эпидермальной клетки. Нити или цепочки каждого наружного пучка
несут и выбрасывают на поверхность эпидермиса множество электронн
плотных шаровидных гранул. Кажда
я гранула представляет собой одну ба
терию диаметром 20
30 нм. Эти бактерии могут сохраняться в такой форме в
любых неблагоприятных условиях сотни тысяч лет. Попав в условия, благ
приятные они актвизируются, проникают внутрь живой клетки и, размнож
ясь, на
нают строить новую кол
нию.
ДИНАМИКА ПЯТИМЕРНОГО ТОРА ГИПЕРВСЕЛЕННОЙ
В ТРЁХМЕРНОМ ВРЕМЕНИ
Р.В.
Хачатуров
Вычислительный Центр им.
А.А.
Дородницына
РАН
rv
khach
yahoo
ie
В соответствии с разработанной теорией Г
ипервселенной [1
5] набл
даемый процесс ускоренного расширения Вселенной происходит по описа
н-
ному циклическому закону, что делает не нужным введение таких иску
венных понятий, как «тёмная энергия» и «тёмная материя». Обосновано
предположение, что наша Вс
еленная представляет собой расширяющуюся (в
настоящий момент с ускорением) трёхмерную гиперповерхность четырё
мерного шара (гиперсферу) радиусом около 10 миллиардов световых лет и
объёмом около 20000 миллиардов световых лет кубических, а Гипервселе
н-
ная
ращающийся пятимерный тор (рис.1). Получены периодические з
коны изменения скорости, ускор
ния и радиуса Вселенной при её движении
по поверхности пятимерного тора Гипервселенной, объяснены причины и
Материалы секции
кривления пр
странства в областях концентрации материи и,
как следствие,
возникновения грав
тации.
Дано строгое математическое определение пятимерного тора Гипе
селенной. Обосновано предположение о трёхмерности времени. Сущес
вуют
две, на первый взгляд противоречащие друг другу, фил
софско
религиозные
концепци
и, о которых необходимо сказать, прежде чем пере
ти к вопросу о
размерности времени.
Согласно первой, человеку предоставлена полная свобода воли в
принятии любых решений. Все основные религии придерживаются именно
этой точки зрения.
Согласно втор
ой, абсолютно всё предопределено, никакой свободы
воли нет и быть не может (фатализм).
Рис.
1. Трёхмерная схема пят
имерного тора Гипервселенной
Основным аргументом фаталистов является то, что если бы у каждого
человека была свобода воли, то в каждый м
омент времени вся Вс
ленная (с
сотнями миллиардов Галактик и звёзд в каждой из них) должна была бы ра
ветвляться на огромное число различных независимых ветвей развития (ве
т-
вей времени), так как та Вселенная, где реализовалась свобода воли одного
человека,
была бы несовместима с той Вселенной, где реализовалась своб
да воли другого. Такие огромные растраты материи и энергии неоправданно
велики, из чего и делается в
вод, что никакой свободы воли ни у людей, ни у
животных нет, нам только кажется (в силу слабо
сти нашего мозга), что мы
сами принимаем решения, а на самом деле миллиарды лет назад все было
предопредел
но до малейшей детали.
Материалы секции 9
Аргументы фатализма весьма весомы и логичны. Однако, отсутствие
свободы воли и полная
предопределённость лишает смысла и нашу
жизнь, и
существование всей Вселенной. Возможно
примирить эти две конце
п-
ции? Представим себе дерево ветвей времени, которое должно получаться
при реализации свободы воли каждого человека. Очевидно, что если расп
ложить его на плоскости, то все его вет
ви спокойно на ней разместятся.
Поэтому, если время не одномерно (как мы предполагаем априори в
силу того, что мы сами одномерны по времени), а хотя бы двумерно, то пр
тиворечие исчезает: вся «карта времени» была изначально создана и полн
стью определена
(как и утверждает фатализм), но по какому пути по ней и
ти каждый человек имеет возможность решать самостоятельно, реализуя в
каждый момент времени свою полную св
боду воли.
Очевидно, что на плоскости может разместиться не только счетное
множество ветве
й, но и множество мощности континуум различных траект
рий.
Однако, есть основания предполагать, что время более чем двумерно.
Например, для того, чтобы разные выбранные пути в пространстве времени
могли проходить друг над другом, не пересекаясь, необх
дим
а, по крайней
мере, трёхмерность времени. Это означает в частности, что п
ремещаться во
времени можно не только вперёд и назад (в будущее и прошлое), но и впр
влево, и вверх
вниз. Подобная трёхмерная структура ветвей времени
проиллюстрирована на рис.2 н
а примере фрагмента кровеносной системы
чел
века.
Рис.
2. Трёхмерная карта Времени на примере фрагмента
кровеносной системы человека
Материалы секции
Более толстые ветви на этой карте можно интерпретировать как наиб
лее вероятные пути развития событий, основные маг
истрали времени, а б
лее тонкие
менее вероятные, просёлочные дороги, переулки, «обходные»
ти.
Кроме того, есть основания предполагать, что трёхмерное время (п
добно трёхмерному пространству нашей Вселенной) замкнуто само на себя и
представляет собой т
рёхмерную гиперповерхность четырёхме
ного шара
времени. Радиус кривизны этого шара в таком случае может быть равен н
е-
скольким периодам собственного вращения пятимерного тора Гипервселе
н-
ной, т.е. иметь величину порядка триллиона лет.
КОНЦЕПЦИИ ВЫБОРА П
РОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ МАЛОГО СПУСКАЕМОГО
АППАРАТА
Торрес Санчес Карлос Х.
Московский авиационный институт
cgerarts
yahoo
com
В.А.
Воронцов
ФГУП «НПО им. С.А.
Лавочкина»
orontsov
laspace
ru
Одним из наиболее перспективных направлений развития космич
ской
техники является создание малых космических аппаратов, в состав которых
входят малые спускаемые аппараты. Задача разработки малых спускаемых
аппаратов уже была и
следован
а в1970 году в программе для исследования
Луны. В составе программы «Луна
16» был разработан малый возвращаемый
аппарат сферич
ской формы, масса которого составляла 36 кг, а диаметр 50
см. Главным результатом полета "Луны
16" стала первая в мире доставка
втоматическим аппаратом на Землю образцов лунного грунта.
В состав
дальнейших программ для исследования Венеры и Марса тоже
были вкл
чены малые спускаемые апп
раты, например, в программах «Пионер
нера
2», «Марс
96»и др. Аппарат Stardust запущен в космос
в 1999 году.
Изн
чально предполагалось, что он соберёт частицы пыли из хвоста кометы
Вильда 2 и доставит образцы на Землю в специальной капсуле. Масса во
вращаемой капсулы 46кг; диаметр 0,81м.В настоящее время рассматривае
ся несколько вариантов использова
ния опыта разработки малой марсиа
н-
ской автономной станции в проекте «9XO
αAωS». В 2006 г. блестяще ос
ствлен проект «CASSINI» с доставкой в атмосферу Титана ДА «IUYG9NS». В
2010 космический аппарат Хаябуса Японского агентства, предназначенный
для изучени
я астероида Итокава, успешно доставил образцы его грунта на
Землю. Масса возвращаемого аппарата 16,8 кг; ди
метр 0,59
м.
Материалы секции 9
Общий проектно
методологический подход к проектированию малых
космических спускаемых аппаратов требует распределения их по классам,
отк
уда можно выделить главные ведущие схемообразующие признаки,
ределяющие основные проектные параметры СА. В данном случае подо
ный методологический подход можно использовать применительно к балл
и-
ческому (неуправляем
му) СА.
Целью предлагаемой работы яв
ляется разработка методических подх
дов к формированию схемно
технических решений малых автоматических
космических спускаемых аппаратов (МАКСА) и его системы ввода в дейс
вие
для доставки полезной нагрузки на поверхность Земли.
Рассмотрены некоторые извест
ные проекты спускаемых аппаратов (СА)
малого класса, выполненные как в России, так и за рубежом. Проведен сра
нительный анализ основных проектных характеристик СА. Приведены осно
ные требования к СА. Представлены схемы решений некоторых вариантов
СА. Значи
тельное место уделено анализу пробл
мы безопасной посадки СА,
приведены соображения о целесообразности использования способов п
садки. Отмечено, что комплексы средств посадки, основанные на использ
вании парашютной системы торможения и надувного тормозного
устро
й-
ва, позволят реализовать спуск в Земных условиях, где проблеме миним
и-
ции массовых характеристик придается особое значение.
МОДЕЛИ ОЦЕНКИ ОСНОВНЫХ ПРОЕКТНЫХ ПАРАМЕТРОВ СОСТАВНЫХ
ЧАСТЕЙ ДЕСАНТНОГО АППАРАТА ДЛЯ ДОСТАВКИ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
ИССЛЕДО
ВАТЕЛЬСКОГО ПЛАНЕТОХОДА
А.М.
Крайнов, В.А.
Воронцов
ФГУП «НПО им.
С.А.
Лавочкина»
ztk
tol
mail
ru
;
vorontsov
laspace
ru
При формировании моделей оценки массогабаритных и эне
ргетич
ских
характеристик, а также характеристик надежности составных частей в сост
ве
десантного аппарата для доставки и функц
онирования планетохода (ДА) на
начальном уровне управления разработкой используется укрупненная стру
тура, устанавливается связь
массогабаритных и энергетических характер
и-
стик, а также характеристик надежности от обобщенных параметров подс
и-
тем ДА.
Рассматривается укрупненная структура десантного аппарата, который
состоит из трех составных частей: план
тохода, системы ввода его в д
ействие
и посадочного аппарата. Каждая составная часть ДА имеет собственные по
системы, аналогичные по функциям. Это служебные системы, специал
ные
системы и полезная нагрузка.
Материалы секции
Формирование моделей оценки массогабаритных и энергетических х
рактеристик, над
ежности составных частей ДА проводится на базе статист
и-
ческих данных по прототипам существующих и вновь создаваемых космич
ских аппаратов для доставки и функционирования пл
нетоходов.
Используя статистические данные, определены регрессионные модели
оценки
массы, энергопотребления и вероятности безотказной работы для
основных систем с
ставных частей ДА.
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА
НАУЧНО
СЛУЖЕБНОГО КОМПЛЕКСА АТМОСФЕРНОГО ЗОНДА ДЛЯ
ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕНЕРЫ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА БОРТОВОЙ НАУЧНОЙ
АППАРАТУРЫ АНАЛОГИЧ
Х СРЕДСТВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАНЕТ
А.В.
Мареев, В.А.
Воронцов
ФГУП «НПО им.
С.А.
Лавочкина»
vorontsov
laspace
ru
Благодаря плотной атмосфере и постоянным ветрам Венеры, исслед
вание данного космического тела, помимо исс
ледования спускаемыми апп
ратами непосредственно на поверхности планеты, может производиться а
т-
мосферными зондами аэростатами, дрейфующими в облачном слое.
Одним из вариантов доставить такой зонд в атмосферу Венеры является
перспективный косм
ческий аппар
ат «Венера
Д». В состав данной миссии
включены задачи
проведения измерений хим
ческого состава атмосферы,
определения минерального состава вещества поверхностн
го слоя, точных
измерений температуры и давления.
Для успешного решения данных задач необходимо
определить опт
и-
мальный состав научно
служебного комплекса как космического аппарата в
целом, так и каждого его комплекса, в том числе и атмосферного аэростатн
го зонда. Поэтому предлагается выбрать оптимальный состав научно
служебного комплекса атмосферно
го зонда для исследования Венеры на
основе анализа бортовой научной аппаратуры аналогичных средств исслед
вания планет, с учетом современных научных и технических решений, а та
же требований миниатюризации и миним
зации его массы.
Материалы секции 9
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОГО
СОСТАВА СИСТЕМ АТМОСФЕРНОГО ЗОНДА
КА «ВЕНЕРА
С.Г.
Орлушин
Московский авиационный институт
Б.В.
Любезный, В.А.
Воронцов
ФГУП «НПО им.
Лавочкина»
Lubezniy
laspace
ru
;
Voro
tsov
laspace
ru
При разработке перспективного космического аппарата для исследов
ния Венеры рассматривается возможность включения в его состав атмосфе
ного зонда. В качестве прототипа нового аппарата рассматривается космич
е-
ский аппарат «Вега
1» и
«Вега
2», в состав которых входили аэростатные
станции. Последние использовали для полета подъемный газ гелий.
Для обеспечения дрейфа в атмосфере Венеры предлагается использ
вать атмосферный зонд. Принцип действия его заключается в использовании
внешних
условий на планете, а именно наличие пост
янного сильного ветра,
а также изменение величины ветра по высоте. В составе атмосферного зонда
могут быть использованы новые технические решения, а также решения,
предложенные в проекте «Марсианский аэр
стат».
Пр
и этом должны быть решены новые научные задачи: обеспечение
телевизионной съемки п
верхности планеты, находясь ниже облачного слоя,
обеспечение управления высотой дрейфа атм
сферного зонда, (например
система разматывания и сматывания троса, соединяющего дв
е аэродинам
и-
ческие поверхности для регулирования расстояния ме
ду ними).
В качестве основных целей анализа систем атмосферного зонда следует
рассматривать обеспечение длительности функционирования и минимиз
ции его массы.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПРОБЛЕМ НА ЭТАПЕ С
ОЗДАНИЯ И СПОСОБЫ
ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ ВЕНЕРИАНСКОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО
АТМОСФЕРНОГО ЗОНДА
С.А.
Чалов, А.В.
Родионов
Московский авиационный институт
chalovs
mail
ru
,
himky
ru

В.А.
оронцов
ФГУП «НПО им.
С.А.
Лавочкина»
vorontsov
laspace
ru
Исследования атмосферы Венеры аэростатными зондами, входящ
ми в
космическую миссию «Вега 1
2» показали, что утечка рабоч
го газа гелия
стала причиной дов
ольно непродолжительного периода функционирования
аэростатов (около двух с
ток).
Материалы секции
В рамках доклада предлагается рассмотреть совершенно новый
планирующий зонд «ветролёт», который использует в качестве рабочего
тела, имеющиеся на планете естественные условия
, за счёт которых как
предполагается, появляется возможность увеличить период активного
существования в атмосфере Венеры.
В докладе рассмотрены возможные проблемы, которые могут
возникнуть на этапе ввода в действие «ветролёта», планируемые испытания,
отра
ботка и варианты обеспечения энергией ко
плекса научно
служебной
аппаратуры входящей в состав зонда.
МЕТОД РАСЧЁТА ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ КОНТУРОВ
ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ИМПЕДАНСНЫХ ЗОНДОВ
А.В.
Комаров, М.С.
Мезенов
ФГБУ «НПО «Тайфун»
mezenov
[email protected]
Важность ракетных исследований сложно переоценить, так как они
зволяют в полной мере использовать возможности высокоточных контак
ных методов исследования ионосферной плазмы. Использование контактных
методов в совоку
пности с дистанционными (наземными и спутниковыми
наблюдениями) обеспечивает достаточную точность и позволяет верифиц
и-
ровать полученные результаты. Одним из таких контактных методов является
метод высокочастотного импедансного зонда, отличающийся относител
ьной
простотой практической реализации и возможностью обработки результатов
с приемлемой методической погрешностью.
Важным методическим приемом при использовании импедансных зо
н-
дов является правильный подбор параметров элементов колебательных ко
н-
туров, по
дключаемых, непосредственно, к первичному измерительному
преобразователю (например, штыревой антенне). Актуальность применения
кого приема связана с необходимостью обеспечить заданный диапазон
изменения частот при полном изменении импеданса антенны. В да
нном сл
чае, рациональным является поиск и решение аналитических зависимостей
между номиналами элементов контуров и выходными параметрами зонда.
При этом настройка зонда не сводится к простому подбору номиналов эл
е-
ментов на основе эмпирических данных (мето
дом черного ящика), что пр
и-
водит к большому количеству циклов подбора, прежде чем будут найдены
искомые параме
ры.
В условиях изменения параметров окружающей среды необходимо
обеспечить высокую точность измерений ёмкости антенны. Для чего пре
ложена методи
ка калибровки импедансного зонда в условиях измен
ния
параметров среды. При использования высокочастотного импедансного зо
н-
Материалы секции 9
да на борту исследовательской метеорологической ракеты определя
щим
параметром окружающей ср
ды является температура.
В работе предст
авлены методика настройки импедансных зондов, п
лученные аналитические зависимости между параметрами элементов кол
бательных контуров и выходными параметрами зонда. Предложен вариант
методики калибровки импедансных зондов в условиях изменения параме
ров ок
ружающей среды, в том числе и температуры, а также приведены р
е-
зультаты апробаций описанных методик применительно к разработанным в
организации высокочастотным импедансным зо
дам.
СИНТЕЗ НАИЛУЧШЕГО
ВАРИАНТА КОНСТРУКЦИИ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО
ДЕТОНАЦИОННОГО ДВИГ
АТЕЛЯ ДЛЯ
СИСТЕМ
УГЛОВОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ
ОРИЕНТАЦИИ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
В.А.
Поршнев, В.В.
Сафронов,
А.С.
Жебраков
svv
kbep
ru
Цель работы
предложить методику и решить прикладную задачу в
бора наилучшего по принято
й совокупности критериев варианта пульсиру
щего
детонационного двигателя (ПДД).
Рассматриваемый двигатель пре
полагается использовать в
качестве современной силовой установки в с
и-
темах
угловой стабилизации и ориентации космических
аппаратов (КА).
ходе исследований:
с использованием
метода морфологического
ящика составлена
морфологическая таблица, на основе которой сгенерировано множество
возмо
ных вариантов конструкции ПДД;
предложена система критериев для оценки вариантов конструкции
ПДД
(удельная тяга, лобовая тяга, удельный расход, удельная масса, дл
на).
Значения критериев опред
лялись в ходе огневых испытаний;
осуществлены словесная и математическая постановки задачи мног
критериального ранжирования вариантов пульсирующих детонаци
онных
двигателей;
подготовлена необходимая исходная информация по результатам и
пытаний;
с использованием методов «жесткого» ранжирования, анализа иера
хий, Борда, критерия построения истинных кортежей Парето решены пр
и-
кладные задачи выбора наилу
его варианта ПДД
для случаев:
1) атмосфера учитывается, пульсирующий детонационный двигатель
находится внутри КА и не испытывает непосре
ственное
влияние лобового
сопротивления (например, спуск в атмосфере
Венеры, Земли);
Материалы секции
3) влияние атмосферы не учиты
вается, анализу подлежат лишь пульс
и-
рующие детонационные двигатели без эжектора (например, спуск на план
ту Марс, спутник Земли Луну).
Приведены наилучшие варианты конструкции пульсирующих
детон
ционных двигателей для различных
значений приоритетов
кри
териев
ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ МОДИФИКАЦИЙ ЛА С РДТТ ПО КРИТЕРИЮ
МИНИМАЛЬНОЙ СТОИМОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА
А.А.
Сычев
Московский авиационный институт
Программа развития средств доставки полезной нагрузки на орбиту,
принятая ФКА на перспе
тиву до 2020 го
да и далее, предусматривает наряду
с разработкой новых проектов перспективных РН проведение работ по с
данию модификаций ЛА на базе существующих РН и БР для выполнения
пл
нируемых транспортных операций. Создание мод
фикаций РН во многих
случаях оказываетс
я экономически более целесообразным, позволяет эк
номить материальные ресурсы, эффективно использовать опыт, накопле
н-
ную техническую и технологическую базу при производстве и эксплуатации
ники.
Анализ показывает, что вопросы развития средств выведения,
моде
низации комплексов, с
здания модификаций ЛА рассматриваются на ранних
этапах реализации проекта. Постановка задачи создания модификаций ЛА
обычно связана с необходимостью повышения эффективности техники, ра
ширением области ее применения. В этом случа
е вносятся изменения в б
зовое проектное реш
ние, изменяется структура объекта, проводится замена
подсистем, что позволяет улучшить характеристики объекта в целом. Пр
ектные задачи, решаемые в этом случае, носят свои особенности. Св
заны
они, в основном, с
необходимостью проведения комплексного многокрит
риального анализа альтернативных решений, с необходимостью учета дин
мики функциональных и параметрических св
зей при оценке характеристик
модификаций ЛА.
В докладе приводятся опытные данные реализации про
ектов создания
модификаций ЛА с РДТТ.
Рассматриваются особенности оптимизации параметров модерниз
ции
ЛА с РДТТ по критерию минимальной стоимости проекта с учетом выполн
е-
ния заданных ТТХ изделия. Затраты на реализацию проекта модификации ЛА
с РДТТ зависят
от состава замены подсистем, пар
метров модификации ЛА
от объема работ по обеспечению надежности техники. Приводится пост
новка задачи комплексной оптимизации параметров модификации ЛА и пр
граммы отработки и обеспечения н
дежности.
Материалы секции 9
Оптимизация по критерию
минимальной стоимости позволяет опред
лить оптимальные проектные параметры модификации ЛА с РДТТ, созд
емой в условиях рыночной экономики и жесткой экономии бюджетных
средств.
____________
Материалы секции
Секция 10
Космонавтика и культура
КОСМОДРОМУ БАЙКОНУР
0 ЛЕТ
Н.А. Борисюк, В.Е. Гудилин,
В.А. Меньшиков, А.Г. Милованов
В докладе рассматриваются исторические предпосылки издания 5
учно
исследовательского испытательного полигона (НИИП
5) Министе
ства обороны СССР, связанные с созданием средств доставки ядерн
ого ор
жия на территории США.
Анализируются основные результаты, полученные в ходе проведения
испытаний ракетно
космической техники в целях решения военных, соц
и-
ально
экономических и научных задач.
Проводится этапность создания организационно
штатной струк
туры п
лигона и дается краткая характеристика функциональной деятельности
структурных подразделений полигона.
Рассматривается состояние космодрома в настоящий период врем
ни,
в условиях аренды его у Казахской республики, возможность его дальнейш
го использ
ования в интересах России с учетом создания космодрома «В
точный».
КОСМОДРОМ «ВОСТОЧНЫЙ», ЕГО ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ БУДУЩЕГО
ОТЕЧЕСТВЕННОЙ КОСМОНАВТИКИ И РАЗВИТИЯ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА
СТРАНЫ
К.В. Чмаров
Координационный центр космодрома «Восточный»
Решение Россией за
дач укрепления статуса одной из ведущих
космических держав мира, обеспечения независимого доступа в космос со
своей территории потребовало создания нового отечественного
космодрома.
Президент Российской Федерации своим Указом
от 6 ноября 2007 г. «О
космодр
оме «Восточный» постановил:
«… создать на территории Свободненского района Амурской области
космодром
научного, социально
экономического, двойного и коммерч
ского
назначения для обеспечения подготовки и запуска космических аппаратов
различного назначения,
транспортных грузовых кораблей и модулей орб
и-
тальных станций (платформ), выполнения программ пилотируемых космич
ских полетов и перспективных космических программ по изучению и освоению
Материалы секции 10
небесных тел, а также осуществления международного сотрудничества в да
н-
ной сфере. Присвоить создаваемому космодрому наименование
«Восто
ный»
считать создание космодрома «Восточный» задачей особой госуда
ственной важности...».
Уже в 2015 году новый российский космодром должен быть готов к
проведению запусков космических аппа
ратов с помощью ракеты
носителя
среднего класса «Союз
2».
Ведутся работы по созданию на космодроме космического ракетного
комплекса тяжелого класса с ракетой
носителем «Ангара».
В перспективе
создание объектов, обеспечивающих пуски с этого ко
модрома рак
носителей сверхтяжелого класса.
Космодром «Восточный» позволит России получить самодостаточную
космическую инфраструктуру, пригодную для ведения космической деятел
ности любой сложности, и независимость в этом вопросе от других гос
дарств.
В ходе реализ
ации проекта строительства космодрома «Восточный»
создаются основы для решения следующих задач:
выполнение перспективных программ пилотируемых космических
полетов;
осуществление перспективных программ запусков автоматических
космических аппаратов социально
экономического, научного и военного
(при необходимости) назначения по государственным, международным и
мерческим программам;
создание условий для реализации крупномасштабных космических
проектов, связанных с углубленным изучением и освоением удаленных
небесных тел Солнечной системы, в том числе в пилотируемом варианте;
закрепление населения в Дальневосточном федеральном округе путем
создания новых рабочих мест;
развитие экономики региона за счет привлечения местной
промышленной базы, развития инженерной
инфраструктуры и социальной
сферы;
создание условий для инвестиционной привлекательности региона.
Стимулом решения этих задач является космодром «Восточный» и
структура его функционирования, которые образуют крупнейшую на Дал
нем Востоке площадку для разр
аботки и апробирования новых технологий,
прежде всего в космической отрасли, втягивая в этот процесс промышленное
производство, науку, развивая кадровый потенциал.
Необходимо признать, что создание нового космодрома
это не только
обязательная, но действи
тельно достойная для современной России задача,
Материалы секции
соответствующая условиям организации космической деятельности в тек
щем столетии.
НОВЫЕ ГОРИЗОНТЫ МЕМОРИАЛЬНОГО МУЗЕЯ КОСМОНАВТИКИ
Н.В. Артюхиной
Мемориальный музей космонавтики, г. Москва
Мемориальный музе
й космонавтики в Москве должен рассматриваться
как главный музей отечественной космонавтики. Чем же он должен отл
и-
чаться от остальных музеев космонавтики? В своих экспозициях необходимо
отразить приоритеты и первенства в мировой космонавтике. К ним можно
тнести запуски первого ИСЗ, первых автоматических станций к Луне и пл
нетам Солнечной системы, первые пилотируемые
полеты космических к
раблей и орбитальных станций, создание системы внекорабельной
деятел
ности и Международной космической станции, выполнен
ие международных
космических программ.
Экспозиция музея должна соответствовать историческим и тематич
е-
ским этапам развития отечественной космонавтики с показом натуральных
образцов и макетов космической техники, представление ведущих деятелей
ракетно
косми
ческой техники и космонавтов. Особое внимание следует уд
лить созданию специализированных зрелищных кино
и видеофильмов, к
торые будут выполнены на высоком профессиональном уровне. Совреме
н-
ный музей немыслим без мультимедийного оборудования. Использование
мультимедийного оборудования (информационные киоски, проекторы, се
н-
сорные экраны, плазменные панели) дает возможность «оживить» подли
н-
ные аппараты и приборы, другие уникальные экспонаты, предоставить более
подробные, расширенные сведения о затрагиваемых в
экспозиции темах.
Цифровые мультимедийные средства необходимо было наполнить интере
ной тематической информацией, выбрать нужные темы, текст, «картинки»,
видеоматериалы.
ДОКУМЕНТАЛЬНОЕ НАСЛЕДИЕ К.Э.ЦИОЛКОВСКОГО В ГОСУДАРСТВЕННОМ
МУЗЕЕ ИСТОРИИ КОСМО
НАВТИКИ
Л.А. Кутузова
Государственный музей истории космонавтики
Основу собрания Государственного музея истории космонавтики с
ставляют материалы
, связанные с жизнью и творчеством Константина Эдуа
довича Циолковского, человека породившего своими трудами но
вое нау
но
техническое направление,
ракетно
космическую отрасль. В этом ун
и-
кальность музейного собрания, его значимость.
Материалы секции 10
По
сле архива РАН музей является вторым по значению хранилищем
наследия ученого, причем, если в архиве сосредоточены только письмен
ные
источники и часть фотодокументов, то в музее представлены все виды
источников: письменные, вещественные, фоно и кино
источники,
изобразительные памятники, которые взаимосвязаны между собой, и
потому допо
няют друг друга, удостоверяют и уточняют.
Это бесценная
частичка кул
турного наследия нашего народа в области истории техники,
созн
тельно и планомерно собранная нами, никогда не распадется, а будет
только прира
тать усилиями н/с музея.
терес к наследию ученого с годами не угасает. Эту
мысль подчер
нул Главный конструктор ракетно
космических систем С.П.
Королев, выст
пая с докладом 17 сентября 1957 года на торжественном заседании, посв
щенном 100
летию со дня рождения К.Э.
Циолковского в Колонном Зале
Дома Союзов: «... идеи и труды К.Э.
Циолковского будут все более и более
привлекать к себе внимание по мере дальнейшего развития ракетной техн
и-
ки».
Одним из свидетельств востребованности наследия ученого являю
т-
ся Чтения
, посвященные разработке научного наследия и претворению в
жиз
нь его идей, которые проводятся в Калуге с 1966 года. Достаточно п
смотреть тематику докладов первой секции « Исследование научного тво
чества К. Э. Циолковского и история ракетно
космической техники», чтобы
убедиться, что наследие ученого в музее
не лежит мертвым грузом. Это
видно и по тематике музейных выставок, по изданиям его работ, по и
данным каталогам.
Но при
этом, на сегодняшний день нет целостного рассказа о масс
ве
документов ученого, хранящихся в музее. В нашем сообщении
дел
ем
попытку охарактеризовать объем и состав документального собр
ния К.Э.
Циолковского, отложившегося в музейном собрании, дать его систематиз
цию, согласно архивным
правилам, рассказать о наиболее интересных с
ставляющих.
«ПРИШЛИ БРОШЮРЫ ЦИОЛКОВСК
ОГО…»
Л.П. Майорова
Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковск
го
Роль и значение литературы в жизни любого человека трудно оценить.
Но, к сожалению, в современном обществе роль литературы, недостаточно
оценивается. В Указе Президента Р
Ф В.В. Путина от 12 июня 2014 года № 426
говорится: «В целях привлечения внимания общества к литературе и чтению
постановляю провести в 2015 году в Российской Федерации Год литературы».
Объявляя о подписании Указа на церемонии вручения государственных пр
Материалы секции
ий за 2013 год в Георгиевском зале Большого Кремлевского дворца, През
и-
дент РФ отметил: «Рассчитываю, что ярким, объединяющим общество прое
том станет и Год литературы».
Из поколения в поколение именно при помощи книг передавался опыт,
накопленный веками,
в книгах хранились знания, запечатлевались открытия.
Книги являли собой объединяющее начало, трибуну для провозглашения
новых идей и мировоззрений. В России всегда с уважением относились к
литературе, много и увлеченно читали, собирали личные библиотеки, к
рые играли значительную роль в образовании и просвещении русского о
б-
щества. Они являлись важным средством самообразования и распростран
е-
ния знаний, серьезным дополнением к общественным библиотекам, играя
важную роль в ознакомлении людей с произведениями
науки, культуры, и
кусства, историей, отражая и духовный мир человека, собиравшего колле
цию книг. Одним из способов пополнения личных собраний было всегда п
лучение книг непосредственно от авторов.
Данная работа посвящена распространению К.Э. Циолковски
м, пон
и-
мавшим, насколько велика и значима роль литературы, способной помочь
человеку постичь самого себя и окружающий мир, разбудить в нем стремл
ние к истине, стремление идти по пути прогресса. Ученый всегда стремился,
чтобы его труды в максимально коротк
ие сроки находили своего читателя:
«Не запирайте книгу в шкаф, а передайте её другому. Пускай она путеш
е-
вует. Путешествие очень полезно, и, может быть, со временем, она встр
тит людей, которые поймут ее иначе»,
писал ученый в одной из своих р
бот.
Лич
ность ученого, его научные исследования привлекали внимание с
временников, в том числе и писателей, поэтов. В числе получателей трудов
ученого были литераторы: К.Н. Алтайский, Н.Н. Бобров, В.Ф. Боков, Д.Д. Бу
люк, С.С.
Емелин, Ю.В.
Геко, А.М.
Горький, А.Г.
Глебов (Котельников),
П.И.
Железнов, Н.А. Заболоцкий, Е.Д. Зозуля, Л.А. Кассиль, В.А. Красильников,
Б.К. Ковынев, Б.В. Ляпунов, Н.А. Морозов, А.Р. Палей, И.С. Поступальский,
В.А. Сытин, И.Л. Кремлев
Свен (Шехтман), В.Е. Чешихин, В.Б. Шкловский и др.
Они в
ысоко ценили жизненный и научный подвиг К.Э. Циолковского, а зн
комство с трудами ученого находило отклик в их творчестве, где отражались
как факты биографии, так и идеи основоположника теоретической космона
тики. Ученый всегда стремился пополнить книжные
собрания российских
литераторов, с которыми он встречался или переписывался.
В ходе исследования была проведена реконструкция корпуса трудов
Циолковского, посланных автором в книжные собрания литераторов, с кот
рым он контактировал. Были установлены, по в
озможности, время, обсто
тельства, количество и тематика полученных от автора трудов; выявлены из
Материалы секции 10
их числа издания с наличием дарственных надписей и автографов автора;
раскрыты мотивы контактов и ответная реакция получателей трудов.
Источниковедческую баз
у исследования составили документы и мат
риалы, хранящиеся в Архиве Российской Академии Наук (АРАН), Российском
Государственном архиве литературы и искусства (РГАЛИ), Российской Гос
дарственной Библиотеке (РГБ), Государственном литературном музее (ГЛМ),
сударственном музее истории космонавтики им. К.Э.
Циолковского
(ГМИК), в личных собраниях.
Практическая значимость работы состоит в возможности дальнейшего
использования материалов, положений и выводов для выявления прижи
ненных изданий ученого с целью их
изучения и дальнейшего сохранения.
Судьбы библиотек названных литераторов сложились по
разному после того,
как не стало владельцев. Одни
сохранились в личных библиотеках получ
телей и сегодня, другие, к сожалению, по разным причинам были утрачены,
третьи
влились в книжные коллекции архивов, библиотек, музеев и пр
должают служить людям, прославляя как имя автора, так и имена получат
лей книг. Необходимо отметить, что книжное собрание каждого из них отр
жало не только личные интересы владельца, но и культ
урную, научную и
общественную жизнь страны первой половины XIX в.
Доклад сопровождается презентацией.
О ВСТРЕЧАХ СОВЕТСКИХ ТЕЛЕМЕТРИСТОВ СО СВЯТОСЛАВОМ РЕРИХОМ
К. Белостоцкая
ОКБ МЭИ
В 1972 году было подписано соглашение между АН СССР и Индийской
орга
низацией космических исследований (ИСРО) по оказанию консультаций
и технической помощи в создании Индией космических аппаратов и в обе
печении их запуска советскими ракетами с территории СССР. Постановлен
и-
ем СМ СССР и ЦК КПСС был определен объём работ и пе
речень организаций,
участвующих в проекте. В этот перечень вошло и ОКБ МЭИ.
В ходе совместных работ ежегодно происходили встречи руковод
щих специалистов СССР и Индии один раз в Москве, один раз в Бангалоре,
где находилась ИСРО. Именно в Бангалоре чудес
ным образом сплелись две
исторические линии: начало бурного развития индийской космонавтики и
творческая жизнь замечательного русского художника, воспевшего природу
и людей Индии. Каждая наша встреча со Святославом Николаевичем была
обоюдно желанной и дава
ла взаимное обогащение.
Мы чувствовали искренний интерес Святослава Николаевича к нашим
совместным работам с индийскими специалистами и его желание открыть
нам красоту этой страны. Во все приезды в Бангалор мы непременно вид
Материалы секции
лись с Рерихами либо у них
дома в городе, либо в их пригородной усадьбе,
либо у нас в гостинице.
Беседы с ним на самые разные темы, его внимательность и благож
е-
лательность, его манера разговора мягким красивым русским языком всегда
вызывало ощущение чего
то далёкого, но значите
льного. Словно прикосн
вение к истории русской культуры. В разговорах нам открывались устои его
духовной жизни: красота спасёт мир, будем стремиться к прекрасному.
ОСТАНОВЛЕННЫЕ МГНОВЕНИЯ
Л.
А. Филина
Дом
музей С.П. Королева, г. Москва
В декабре 1957 г.
за успешное создание и запуск в Советском
Союзе
первого в мире искусственного спутника Земли правительством страны было
принято решение
«построить в 1958 г. за счет государства дачи для гла
ных конструкторов тт. Королева С.П., Глушко В.П., Рязанского М.С.,
гина
Н.А., Бармина В.П. и Кузнецова В.И. и передать их в собственность
главных конструкторов
Сергей Павлович, отказавшись городской квартиры, выбрал место для
строительства дома дачного типа на северной окраине Москвы, в
танкине.
11 ноября 1959
г. Сергей Павлович и Нина Ивановна Королёвы
переехали с Площади Коммуны, где они жили в 1957
1959
гг., в
Останкинский осо
няк.
Всего шесть лет прожил Сергей Павлович в «милом доме», как наз
вал
он свой домашний очаг, и не только в Останкине, в письмах (1
1965 гг.) к
жене.
5 января 1966
г. Королёв ушел из Останкинского особняка на
«пустяковую», как говорили врачи, операцию, а оказалось, навсегда.
22 февраля 1966 было принято Постановление Правительства за № 27,
первый пункт, которого гласил:
«Поручить
Академии наук СССР и МОМ (М
нистерство общего машиностроения) рассмотреть вопрос об организ
ции музея в доме, где последние годы жил С.П. Королёв».
Но от прин
тия
этого Постановления до его осуществления прошло немало лет.
1 августа 1975 г. состоялся митин
г по случаю откры
тия Мемориального
дома
музея академика С.П.
Королёва. Присутствовали академики М.В. Ке
дыш, В.П. Глушко, другие ученые. Выступили академик В.А. Котельников,
член
корреспондент АН СССР, К.Д. Бушуев
директор тогда только что
пешно заве
ршенной программы «Союз
Аполлон», летчик
космонавт А.
сеев и др. Во всех центральных газетах сообщалось об этом событии.
А за пять лет до этого дня, 1 августа 1970 г. в красивом и уютном укр
инском городе Житомире, в доме, где 30.12. 1906 г. (старый ст
иль) родился
Материалы секции 10
будущий главный конструктор, был открыт первый мемориальный дом
музей Сергея Павловича Королёва.
Эти два музея, запечатлевшие диаметрально противоположные пери
ды жизни С.П.
Королёва, очень разные по стилю, но равные благоговейн
стью отношен
ия служителей музеев к памяти своего героя
Главного Ко
н-
руктора ракетно
космических систем, были побратимами.
И многолетние творческие связи и искренняя светлая дружба коллект
и-
вов двух уникальных музеев
это заслуга великой личности Сергея Павлов
и-
Королёва, изменившего ход истории, и это даёт надежду, что ВЕЛИКОЕ
ОБЩЕЕ ПРОШЛОЕ НЕ РАЗДЕЛИТ НАС И В БУДУЩЕМ.
ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БАЛАКЛАВСКОГО РАКЕТНОГО ПОЛИГОНА ДЛЯ
ОСВОЕНИЯ НОВЫХ РАКЕТНЫХ КОМПЛЕКСОВ С НАДВОДНЫМ И
ПОДВОДНЫМ СТАРТОМ
В.Б. Иванов
ВИМФС Р
Для эффективного использования субмарин в условиях «холодной во
й-
ны» торпедно
минного вооружения было уже недостаточно. Подводные
лодки необходимо было снабдить ракетами.
В СССР под руководством В.Н. Челомея началось создание крылатой
ракеты комплекса П
для поражения наземных объектов, а затем первой
противокорабельной самонаводящейся крылатой ракеты комплекса П
6. В
конце 50
начале 60
х гг. под Балаклавой на плавучем стенде 4а проход
и-
ли первые этапы летных испытаний обеих ракет.
1 апреля 1959 года в
ышло Постановление Совмина № 363
170 о разр
ботке первой в мире противокорабельной ракеты «Аметист» с подводным
стартом. Твердотопливная ракета была разработана в ОКБ
52 под руков
ством В.Н. Челомея.
Первый этап испытаний ракет «Аметист» состоял в отработ
ке подводн
го старта ракет, в ходе которого производились так называемые бросковые
пуски. Для таких пусков в ЦКБ
16 в 1959 г. спроектировали специальный п
гружаемый стенд ПСА, на котором пусковые контейнеры ракет СМ
10 расп
лагались под углом 32,5. В 1960
году стенд ПСА был изготовлен заводом №
444. В июне 1961 года ПСА был сдан судоремонтному полигону. Стенд баз
и-
ровался на Балаклаву, а пуски с него производились в бухте Мраморной у
мыса Фиолент.
Первый пуск в Мраморной бухте состоялся 24 июня 1961 года. Фа
ктич
е-
ски вместо ракеты «Аметист» стреляли габаритно
весовым макетом (ГВМ).
Из штатного оборудования на нем имелся только стартовый агрегат. Испыт
ния прошли успешно
ГВМ прошел по расчетной подводной траектории и
Материалы секции
нормально вышел из воды. Через два дня про
вели повторный пуск ГВМ и
снова удачно.
В апреле
мае 1962 года со стенда ПСА было запущено 6 ракет «Ам
тист», из них четыре пуска прошли успешно, а два
нет.
Для испытания ракет «Аметист» в ЦКБ
16 в июле 1960 г. закончили те
нический проект 613А (модерниз
ация проекта 613). На лодке устанавлив
лись две пусковые установки типа СМ
107. Из
за многочисленных измен
е-
ний, вносимых ОКБ
52 и НИИ
49, заводские и ходовые испытания переоб
рудованной по проекту 613А лодки С
72 завершились в июне 1962 г. Во вр
мя ходовых
испытаний подводная лодка перешла в Балаклаву.
На проведение первого пуска «Аметиста» с подводной лодки в Мр
морную бухту прибыло все начальство Черноморского флота во главе с к
мандующим С.Е. Чурсиным и Генеральный секретарь ЦК КПСС С.Н.
Хрущев.
Пуск «А
метиста» с С
72 прошел нормально. Второй пуск в том же июле
1962 года прошел удачно. На этом экспериментальные испытания законч
и-
лись, и дальнейшие работы по «Аметистам» были перенесены на полигон
«Песчаная Балка».
Позже в Балаклаве проводились испытания ра
кетного комплекса «М
лахит», предназначенного на замену «Аметиста».
Все ракеты, прошедшие испытания в Балаклаве, были приняты на в
ружение подводных лодок.
Созданный в апреле 2014 года Военно
исторический музей фортифик
ционных сооружений РФ приступил к и
зучению вопроса созданию специал
ной экспозиции по теме испытаний КР на морском ракетном полигоне в Б
лаклаве.
В ходе доклада предполагается демонстрация документальных виде
материалов 3
5 мин.
МУЗЕЙ ВОПЛОЩЁННОЙ МЕЧТЫ
И.Д. Дячук
Музей космонавтики им
ени С.П. Королева, г. Житомир
Украина
Есть на Украине место, где забываются повседневные хлопоты, замир
ет серце и захватывает дух от осознания величия Вселенной и размаха соз
и-
дательного творчества человечества. Ощутить космическую гармонию и кр
соту мо
жно сегодня, посетив Музей космонавтики имени С.П.
Королёва, со
данный на родине выдающегося учёного в г. Житомире.
Музей был основан в 1970 г. при поддержке Национальной Академии
наук Украины и лично её Президента
академика НАН Украины и академика
АН СС
СР Б.Е. Патона, лётчиков
космонавтов, соратников Главного констру
тора, руководства города и области.
Материалы секции 10
В день открытия музея маленькая старинная улица города, на которой
он находился, не смогла вместить тысячи пришедших житомирян, перепо
ненных чувством го
рдости за своего славного земляка. На сегодня
ний день
музей посетило более 2 миллионов посетителей из разных стран мира. М
зейная коллекция насчитывает более 10 тысяч предметов, из кот
рых, по
меньшей мере, треть имеет мировое значение.
В настоящее врем
я в музее действуют две стационарные экспозиции
Мемориальный дом
музей С.П. Королёва и отдел «Космос», открытый для
посетителей с 1 июня 1991 г.
В Мемориальном доме
музее С.П. Королёва, экспозиция которого была
создана по воспоминаниям матери учёного
М.Н. Баланиной, погружаясь в
атмосферу начала прошлого века, а затем знакомясь с экспозицией зала
учной биографии учёного, посетители узнают о происхождении С.П. Кор
ва, его семье, а также
об истории зарождения, становления и развития
космонавтики ч
ерез призму личности Главного Конструктора, его жизненн
го пути и научной деятельности.
кспериментальная экспозиция «Космос» создавалась в горячих спорах
музейных сотрудников, художников и историков по поводу того, какой до
жна быть «космическая» экспози
ция в городе, история которого напрямую
не связана с космической деятельностью, но в котором родился легенда
ный Главный Конструктор. В итоге было решено построить музей на основе
мировоз
ренческой концепции (тогда это был инновационный поход), сд
лав упор
на реализации сокровенной мечты человечества
освоении косм
и-
кого пространства.
Девиз
ом такой экспозиции стали слова академика С.П.
Королёва из последней статьи в газете «Правда», вышедшей в январе 1966 г.:
«Нет преград человеческой мысли!». Такой похо
д обеспечил
специфику эк
позиционной демонстрации, которая заключалась в показе роли человеч
ского фактора в космической истории и прогрессе. Рассказ об освоении ко
мического пространства шёл в контексте освещения деятельности знамен
и-
тых конструкторских шк
ол, уникальных НИИ, использования достижений
космической деятельности в разных отраслях эконом
ки, а также её влияния
на ценностные ориентиры человечества.
Космонавтика была представлена
не только в ракурсе истории развития ракетно
космической техники и и
е-
дований, но и как социально
культурное явление, положившее начало фо
мированию практического космического мышления в истории человечества.
Идеей качественно нового бытия человека, связанного с непосредственным
присутствием в Космосе, объединены уникаль
ные образцы космической т
хники, среди которых
капсула космического корабля «Союз
27» и нату
ный образец ИСЗ «Ореол
3», лунный грунт и метеорит, найденный в Нам
и-
бии в конце 19 века, космическое снаряжение и модели мировых ракетон
сителей, документы и де
тские космические рисунки, а также многое другое.
Материалы секции
Восприятию экспонатов в целостном понимании творческого гения Ч
е-
ловека способствовало необычное художественное решение и нестандар
т-
ный дизайн экспозиционного пространства, которые превращали музей в
произве
дение искусства.
В качестве
основного метода построения экспоз
и-
ции музея был использован проблемно
ориентированный подход, позв
ющий раскрывать в тематических экскурсиях современную пробл
матику
исследования космического пространства, демонстрировать раз
личные по
ходы к решению сложных задач глобального общества с учётом применения
космических средств. Внутри тематических комплексов были применены
методы многослойного отображения информации, символического выраж
ния, синтеза звука и света, художественно
бразный и другие подходы. И
н-
терактивная методика позволяла ориентироваться на потребности посетит
лей и повышать эффективность обратной связи.
Особенно ярко концепция музея, объединяющая освещение
достижений научно
технического творчества и развития планет
арного
мышления, воплощается в культурной деятельности, которая выражается в
проведении фестивалей, культурных акций, выставок. Традиционными в
музее стали «Международная неделя Космоса», международная музейная
акция «Ночь в музее», музыкальный детский фес
тиваль «Под созвездием
«Лиры», кинофестиваль «100 кадров за 100 минут», конкурс детского
творчества «Космос глазами ребёнка», философские клубы и многие другие
мероприятия, позволившие
музею стать местом встреч и дискуссий, сплести
воедино эпохи, судьбы, п
редставления и мировоззрения, идеалы и
ценностные ориентации.
Музейный интерьер, оборудование, система освещения, наличие
сценической площади позволяют проводить в музее концерты, театральные
представления и художественные выставки. Такой
прием
музейной
ежиссуры
обеспечивает
единство воздействия пространственных форм,
световых и цветовых эффектов, музейной экспозиции и музыкального
сопровождения. Посетители испытывают неизгладимое впечатление и
эстетическое наслаждение от современного музейного зрелища,
что
даёт
возможность соприкоснуться
как
с историей космонавтики, так и с её
сегодняшними реалиями через содержательное и увлекательное
путешествие по экспозиции, почувствовать себя сопричастным историческим
эпохам и событиям. Синтез современной музейной э
кспозиции и высокого
искусства способен задеть за живое любого человека и, таким образом,
через
эмоциональный контакт
заставить задуматься о сегодняшних реалиях
духовности и нравственности. Таким образом, деятельность музея
приобретает социально
культурную
и мировоззренческую направленность.
В работе музея используются как
проверенные временем
так и новые
формы работы с посетителями. Учитывая тот факт, что целевая аудитория
Материалы секции 10
музея достаточно широка, научные сотрудники музея разрабатывают
мероприятия, максим
ально учитывающие возраст, интересы и ожидания
целевых групп: от презентаций новых изданий в сфере космической науки и
техники, дискуссионных обсуждений малоизвестных страниц в истории
космонавтики и ракетостроения
до детских моноспектаклей и
международн
ых кинофестивалей документального кино.
За 45 лет существования музея можно с уверенностью сказать, что гла
ным фактором его успешной деятельности в разные времена, в разных, ин
гда критических условиях, являлся его коллектив. В штате музея 35%
нау
ные с
отрудники, имеющие опыт музейной работы более 10 лет. В музее в
рамках договоров с институтами и центрами Национальной Академии наук
Украины ведутся научные исследования в области истории науки и техники,
философии космической деятельности, музейной педаго
гики и общего м
еведения. Сотрудниками музея в 90
е годы прошлого века впервые в У
ине были защищены диссертации по научной конструкторской школе М. Я
н-
геля, а также по философии космизма. В настоящее время, на межведо
м-
ственной основе, проводятся иссле
дования в области космической политики
и стратегии. Сотрудники музея активно участвуют в конкурсной проектной
деятельности в сфере музейной работы, ведут научно
методические иссл
е-
дования в области музееведения, являются консультантами бакалаврских и
магист
ерских работ в области истории науки и техники и музейного дела.
По инициативе Музея космонавтики имени С.П. Королёва в 2013 г. б
ла создана Ассоциация музеев космонавтики Украины, объединившая более
30 партнёров не только из числа музеев, но и различных
организаций в сф
ре науки, образования и культуры, пропагандирующих результаты космич
ской деятельности. Презентация Ассоциации была представлена междун
родному космическому сообществу на Международном астронавтическом
конгрессе в Торонто в сентябре 2014 г
Музей имеет широкие международные связи, с 2013 г. является членом
Международной федерации астронавтики (
IAF
), а также, учитывая генде
ный фактор (штат музея на 80% составляют женщины), Международной о
ганизации
WIA
9UωOP9
(«Женщины в аэрокосмической сф
ере Европы»). М
зей активно сотрудничает с предприятиями и учреждениями космической
отрасли в Украине и за рубежом. Вместе с тем, мы с искренней благода
ностью вспоминаем начало нашей международной деятельности, тесно св
занное с сотрудничеством с Ассоц
иацией музеев космонавтики России. Бл
годаря энтузиазму и эффективной координационной деятельности руков
дителей Ассоциации
Президента Ассоциации лётчика
космонавта П.Р. П
повича и Вице
президента АМКОС Н.С. Кирдоды
в 90
е годы была провед
е-
на масштабн
ая исследовательская работа по выявлению экспозиций косм
и-
ческого профиля на территории СНГ, создания основ для их сотрудничества и
Материалы секции
развития. Тогда же была основана секция «Космонавтика и культура» на
учных академических чтениях имени С.П. Королёва РАН. Э
та секция стала
базой научной и профессиональной коммуникации музеев космического
профиля, результаты которой мы постоянно используем в своей практич
е-
ской деятельности. Остаётся верить, что бесценный опыт сотрудничества б
дет продолжен во имя мира, процвет
ания и содружества наших стран, п
скольку именно такое видение было заложено в концепциях основополо
ников космизма как философия «Общего дела».
МАРС В ЗЕРКАЛЕ КУЛЬТУРЫ
КУЛЬТУРА В ЗЕРКАЛЕ МАРСА
Ю. В. Линник
Петрозаводский Государственный универс
Испытывая потребность в космическом собеседнике, культура издревле
проецирует на Марс свои мечты
и страхи, чаянья
и опасения.
Доклад состоит из трёх частей:
I Марс в русской фантастике первой четверти ХХ века
II Марс в искусстве русского авангар
III Марс и парейдолия: аберрации восприятия как источник творч
В первой части даётся философский анализ трёх марсианских романов
это:
В.И. Крыжановская (Рочестер). На соседней планете. 1903. Писател
ница предвосхищает идею конвергентного разви
тия космических цивилиз
ций.
А.А. Богданов. Красная звезда. 1908. Это известная утопия
но в ней
докладчик выявляет черты антиутопии: коммунизм на Марсе лишён подли
н-
ного человеколюбия.
Н.И. Муханов. Пылающие бездны. 1924. Креативность разума двух ч
вечеств
земного и марсианского
досягает экстремальных высот: люди
готовы творить как боги
фундаментальный вакуум вот
вот заменит им гл
и-
ну и краски.
Хронологическая последовательность трёх повествований предстаёт как
разгон мысли
ускорение нарастает
: ставятся всё более широкие задачи
решаются всё более глубокие проблемы.
Ядром второй части является сравнение двух образов Марса
один с
здан в стилистике космического реализма (Михаил Мизернюк), другой пр
и-
надлежит Александре Экстер, яркой представите
льнице русского ава
гарда.
Здесь же зарисовки Марса, сделанные Джованни Скипапарелли, соп
тавляются с работами художников
супрематистов.
Материалы секции 10
В третьей части впервые рассматривается под философско
эстетическим углом зрения замечательный феномен парейдолии
осо
ности нашего восприятия организовывать хаос, внося в него смыслы. С этой
новый точки зрения рассмотрены: каналы Марса
марсианский Сфинкс
мнимые астроботанические объекты на четвёртой планете.
Перед нами череда заблуждений?
Но при другом подходе
едевры фантазии, оставившие неизглад
и-
мый след в истории человеческой культуры.
ЦЕНТРУ ПОДГОТОВКИ КОСМОНАВТОВ ИМЕНИ Ю.А. ГАГАРИНА
55 ЛЕТ
ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ
Ю.В. Лончаков, Б.И. Крючков, А.А. Курицын
ФГБУ «НИИ ЦПК имени Ю.А.
Гагарина»
В январе 2015 года Цент
ру подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагар
и-
на исполнилось 55 лет. За это время в отечественной пилотируемой косм
навтике накоплен огромный опыт реализации различных программ на орб
и-
те Земли, выполнения научно
прикладных исследований и экспериментов,
междун
ародного сотрудничества. Центр подготовки космонавтов (ЦПК)
ствовал в выполнении всех пилотируемых программ СССР и РФ. Он был
дан в структуре ВВС МО СССР в 1960 г. В 1969 г. Центр стал
м НИИ ЦПК
имени Ю.А. Гагарина с правами и статусом НИИ пе
рвой
категории. С 1995 по
2009 г
г. находился в двойном ведении МО СССР и Российского космического
агентства. С 2009 года
в качестве гражданской структуры в статусе ФГБУ в
подчинении Роскосмоса.
Одним из важнейших преобразований Центра стало создание в 2011 г
на его базе единого Отряда космонавтов Роскосмоса, что обеспечило реал
и-
зацию единой политики в сферах отбора, подготовки космонавтов, их уч
стия в полетах, создании новой космической техники, послеполетной реаб
и-
литации. В 2012 г. впервые в отечественной
практике была разработана и
реализована схема открытого конкурсного отбора кандидатов в космонавты
РФ.
ФГБУ «НИИ ЦПК имени Ю.А. Гагарина» является уникальной организ
цией, осуществляющей отбор, подготовку космонавтов к космическому п
лёту и их реабилитацию
. Шаг за шагом создавалась и совершенствовалась
система отбора и подготовки космонавтов, её обеспечение
научное, мет
дическое, медицинское, тренажное, организационное. За 55 лет своего ра
вития советская и российская система отбора и подготовки космонавт
ов пр
вратилась в зрелую систему, имеющую высокий авторитет не только у нас в
стране, но и среди иностранных и международных космических агентств. Ее
отличительные особенности: научная обоснованность, уникальность квал
и-
Материалы секции
фикации персонала, развитые техническ
ая база, программно
методическое
обеспечение и система планирования, в совокупности, обеспечивающие в
сокое качество подготовки космонавтов.
Центр подготовки космонавтов взаимодействует со всеми элементами
космической инфраструктуры на всех этапах жизненн
ого цикла пилотиру
мых космических программ: их формирования, проектирования и эксперт
и-
зы космической техники, её испытаний, выполнении космических полетов,
оценки их результатов, создания научно
технических заделов по перспекти
ным космическим программам
и т.п. При этом основными функциями, в к
торых Центру отводится роль головной организации в ракетно
космической
отрасли, являются отбор, профессиональная подготовка и послеполетная
реабилитация космонавтов.
О ПЕРСПЕКТИВАХ ПИЛОТИРУЕМОЙ КОСМОНАВТИКИ ПОС
ЛЕ МКС
(РОССИЯ. США (НАСА). ЕКА. КИТАЙ. КОСМИЧЕСКИЕ ЧАСТНИКИ)
А.
Н. Ильин
Журнал «Новости космонавтики»
В докладе рассматриваются варианты развития мировой космонавтики
после завершения эксплуатации Международной космической станции.
Американское космическ
ое агентство NASA в качестве основной цели выбр
ло постепенную подготовку к экспедиции на Марс, которая должна состоят
ся не раньше 30
ых годов. Космическая программа США получила назв
ние «гибкий путь» (Flexible Path).
Она предполагает разработку техн
ологий,
необходимых для достижения Красной планеты (новые двигательные уст
новки, системы жизнеобеспечения, надувные устройства торможения в а
мосфере). Экспедиции на Луну, предложе
ные в программе «Созвездие»
(Constellation), были отменены, в качестве зам
ены предлагается полет к н
е-
большому астероиду, предварительно отбуксир
ованному на окололунную
орбиту.
Россия, в свою очередь, в качестве стратегической цели выбирает Луну.
В докладе рассматриваются этапы освоения нашего естественного спутника,
приводится
описание отечественных автоматических станций для исслед
вания
Луны.
Приведен краткий обзор планов “космических частников”. Ра
смотрены
как проекты крупных фирм
SpaceX,
Virgin Galactic, так и предложения энт
зиастов
план по облету Марса Денниса Тито,
марсианская экспедиция о
нователя The αars Society Роберта Зубрина, фантазии о колонизации Красной
планеты
αars One.
Часть доклада посвящена планам Китая. Ученые и инж
неры Китайской
Народной Республики планируют построить многомодул
ную орбитальную
Материалы секции 10
анцию уже в начале 2020
ых годов, а также осуществить несколько амб
и-
циозных проектов по исследованию Солнечной системы с помощью автом
тических зондов.
В выступлении также рассматриваются проекты других космических
держав. Например, Индия не только изучае
т Луну и Марс автоматическими
средствами, но и планирует
приступить к пилотируемым полетам.
Особое внимание уделяется предложению команды российских энт
зиастов “Луна семь”
альтернативному варианту отечественной лунной пр
граммы.
По предварительным ра
счетам, строительство лунной базы можно
начать уже в начале 2020
ых годов.
Рассказ о планах и перспективах предваряет небольшое вступление,
посвященное истории развития космонавтики.
ВДНХ, ПАВИЛЬОН «КОСМОС». ПРОШЛОЕ И БУДУЩЕЕ
Е.В
Проничева
ВДНХ
ВДНХ
один из наглядных проектов, в который Россия с большим в
одушевлением вкладывает сегодня силы, средства и душу.
И все для того, чтобы превратить Главную выставку страны в уникал
ное российское общественное пространство, сочетающее в себе архитекту
ные шеде
вры советского периода, новые музеи, выставочные комплексы
мирового уровня, современные площадки для активного отдыха и огромную
парковую зону, где приятно отдохнуть людям разного возраста.
ВДНХ
это территория свыше 237 с половиной гектаров. Недавно к В
ставке были присоединены Ботанический сад и парк Останкино. Вместе они
образовали пространство общей площадью свыше 520 гектаров с уникал
ными объектами культурного наследия и ландшафтными памятниками.
Это самая большая в мире выставочно
парковая территори
я, где нах
дятся 47 памятников архитектуры, представляющие культурную ценность не
только для России, но и для всего мира.
В апреле этого года к руководству Выставки пришла команда Прав
и-
тельства Москвы. Мэр определил план первого этапа реконструкции Выста
и, выделил необходимые на первоочередные меры средства из бюджета
города.
В результате Выставка очистилась от дикой торговли и некачественного
общепита, начались противоаварийные работы в исторических павильонах и
других строениях ВДНХ. Для первого этапа в
осстановительных работ на ВДНХ
были выбраны павильоны и фонтаны Главной аллеи, по которым были пр
ведены работы по подготовке к реставрации.
Материалы секции
Фасады зданий центральной части выставки обрели обновленный вид и
подготовлены к научной реставрации, которая начне
тся позже.
Завершив к середине года первый этап масштабных благоустроител
ных работ, мы подготовили и внедрили новую схему организации дорожного
движения, которая сегодня учитывает интересы всех гостей: участников и
посетителей многочисленных выставок, отд
ыхающих и спортсменов.
В дни празднования 75
летия ВДНХ
1, 2 и 3 августа, территория В
ставки стала одной из самых посещаемых площадок страны. Только за три
юбилейных дня обновленную Выставку посетили 3 миллиона гостей из ра
ных городов и стран мира.
День рождения Москвы на ВДНХ был организован целый Город Детей
для 2,5 миллионов москвичей и гостей города, а еще на ВДНХ прошел тел
е-
марафон национального Первого Канала, по окончании съемок Выставка
была признана самой зрелищной площадкой этого большого п
раздника.
В конце ноября ВДНХ представит своим гостям новый зимний проект
крупнейший в мире каток с качественным искусственным льдом. Площадь
льда для катания составит 21 тыс. кв. метров.
Мы хорошо понимаем, какой хотим видеть ВДНХ в будущем.
ВДНХ обязат
ельно станет уникальным городом музеев, где будут пр
водиться самые крупные и самые актуальные для России выставки.
ВДНХ
это место образовательных инициатив, поэтому мы запустим
здесь новые современные проекты, касающиеся образования нашей мол
дежи.
ВДНХ
это массовая площадка для проведения масштабных праздн
и-
ков, современных фестивалей уровня «Фестиваля Света», в котором наша
выставка впервые приняла участие в этом году, предоставив для всевозмо
ных видеоинсталляций свои павильоны и другие объекты.
И, н
аконец, ВДНХ
это музей под открытым небом, с уникальными п
мятниками архитектуры федерального значения
с монументальными б
е-
льефами, авторскими горельефами, красивейшими фресками и мозаикой,
которые, несомненно, являются приметой своего времени и боль
шой кул
турной ценностью.
Мы очень заинтересованы в том, чтобы сберечь наши памятники арх
и-
тектуры. Поэтому недавно мы выступили с инициативой включить еще 15
наших уникальных построек в новый список памятников архитектуры фед
рального значения.
Сегодн
я ВДНХ превратилось в модное место для молодежного досуга,
место для спортивных занятий, новых познавательных открытий и простого
мирного созерцательного отдыха.
Наша задача
поддерживать это единство и развивать его дальше. В
этом мы и видим свою задачу
на будущее.
Материалы секции 10
И напоследок, дамы и господа, я с удовольствием приглашаю вас пос
е-
тить Москву и ВДНХ. Главная выставка страны всегда входила в список гла
ных достопримечательностей столицы России. А теперь, когда на выставке
произошли такие масштабные перем
ены, визит на ВДНХ станет особенно
актуальным.
Мы делаем все для того, чтобы гостям ВДНХ было интересно, комфор
но и незабываемо.
СВЕРШЕНИЕ МЕЧТЫ
В. М. Афанасьев
АМКОС
В раннем детстве, как и многие мои сверстники, мечтал стать летчиком
истребителем. По
сле полета Юрия Алексеевича Гагарина мечта о космосе
запала в сердце, но казалась такой далекой и, порой, нереальной. Но она
сопровождала меня всегда.
В начале 1971 года впервые посетил музей авиации в Монино. Перех
дя по сугробам, от самолета к самолету,
восхищался ими! Особенно самол
е-
том М
50, появившимся, опередив свое время. Захотелось летать на многих
из этих машин.
В одной из командировок, во время службы в Группе советских войск в
Германии, в библиотеке попалась маленькая брошюра американского авт
«Космическая авиация» о предшественниках программы «Спейс Шаттл».
Пишу письма в Звездный городок
получаю формальные ответы. Сп
сибо за это: что не идет, то к лучшему!
Служба военным летчиком с освоением новых модификаций и типов
самолетов.
Получение 1
го класса военного летчика. Затем интересная работа в
енным летчиком
испытателем.
Учеба в МАИ и защита диплома по космическому перехватчику по ра
мерам мини Шаттла.
В 1978 году был больше месяца в командировке, а в это время прох
дил набор из военных летч
иков
испытателей в группу по программе «Буран».
Переживал, что не попал туда.
В 1985 году при наборе в Отряд космонавтов по программе «Буран»
прошел отбор и приступил к общекосмической подготовке.
Во время учебы на начальном этапе мы изучали корабль «Бура
н».
Предложили участие в программе «Мир»
«Союз», так как пилотируемый
полет по программе «Буран» переносился на более поздний срок. Длител
ная и интересная череда теорий, практики и различных тренировок.
В августе 1990 года
дублер, до свершения мечты
было близко.
Материалы секции
2 декабря 1990 года
старт нашего экипажа на корабле «Союз
11».
Командир экспедиции Афанасьев
В.М., бортинженер Манаров
М.Х., косм
навт
исследователь Тоехиро Акияма (Япония). Первый пилотируемый косм
и-
ческий коммерческий полет в Советском
Союзе.
Если я был новичок в космосе, то Муса Манаров выполнил до этого г
дичный полет на станцию «Мир» с Владимиром Титовым в 1987
88 годах.
Тоехиро Акияма был представителем частной телекомпании
TBS
(Токио). В
его программу входили прямые
теле
и радио
репортажи с орбиты над ра
личными уголками Земли, медицинские и биологические эксперименты, а
также съемка фильма на борту станции. Тоехиро Акияма прекрасно выпо
нил свою программу, несмотря на трудности встречи с невесомостью, и 10
декабря 1990 года благо
получно возвратился на Землю вместе с Геннадием
Манаковым и Геннадием Стрекаловым.
Программа пилотируемых космических полетов в Советском Союзе б
ла насыщенной. В нее входило: выполнение био
технологических экспер
и-
ментов во время пересменок, а также медици
нских, астрофизических, техн
и-
ческих, технологических (в интересах радиоэлектронной промышленности),
биологических экспериментов, исследование природных ресурсов Земли с
помощью фотоаппаратов «КФА
1000», многоспектрального фотоаппарата
«МКФ
6».
Программа
предусматривала выходы в открытый космос. Было выпо
нено четыре выхода в открытый космос: ремонт выходного люка, установка и
испытание грузовой стрелы, снятие и установка бокса с внешней телекам
е-
рой на платформу, проведение «холодной сварки» двух элемент
ов будущей
фермы «Софора», установка различных образцов на внешней поверхности
станции и оснований для солнечных батарей на модуле «Квант 1».
Каждый экипаж может рассказать многое о своем полёте и это будет
очень интересно.
Моя мечта осуществилась! Я бл
агодарен моей Родине
Советскому
Союзу и людям, меня окружавшим. Впереди ещё полеты на космический
комплекс «Мир» и международную космическую станцию МКС.
Ю.В.КОНДРАТЮК
ПРИЗНАНИЕ ПОСЛЕ ЖИЗНИ
Е. М. Щукина
Мемориальный музей имени Ю.В. Кондрактюка, г.
Новосибирск
Сибирский период в жизни Ю.В.
Кондратюка
. Алтайский край. Город
Камень
на
Оби. Пребывание в Новосибирске 1927
1931
гг
. Издание книги
«Завоевание межпланетных пространств»
г. Арест. Встреча с
С.П.
Королевым в ГИРДе. Здание
памятник исто
рии «Дом, где
работал
Ю.В.
Кондратюк».
Материалы секции 10
Возрождение имени ученого
. Публикация в газете «Комсомольская
правда». Реабилитация 1970 г. Восстановление истины о смене имени
Ю.В.
Кондратюка. Увековечивание памяти об ученом (кратер на Луне, м
лая планета).
ктуализация заслуг Ю.В.
Кондратюка новосибирским музеем.
Акция
спецгашения книги «Завоевание межпланетных пространств» на борту МКС
2008 г. введение имени ученого в Галерею международной космической
славы в Музее истории космонавтики (г. Аламогордо, Нью
Мексико, США)
2014 г.
ЯРУСНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ ХРАМЫ КАК МАНИФЕСТАЦИЯ НАРОДНОГО
КОСМИЗМА
Ю. В. Линник
Музей космического искусства им. Н.К. Рериха
Многоступенчатая космическая ракета воплощает самые заветные
интенции человечества: связь земли и неба
овладение небом. В ней нах
дит своё выражение
архетип лестницы,
имеющий самые разнообразные
вариации
алломорфы. Но их всегда можно отнести к одной из двух групп:
1) нам явлено позвенное строение
цепная, или полимерная стру
тура: элементы одинаковы п
о диаметру;
2) реализована ярусная схема
в размере блоков наличествует пр
грессия.
Оба решения мы встречаем и в ракетостроении, и в зодчестве.
Наша аналогия имеет значение как ассоциативной метафоры, так и
объективного системного сближения: и там, и
здесь вырабатывается тяга
или физическая, или духовная.
Поиск соответствующих инвариантов видится нам вполне оправда
н-
ным.
Можно говорить о трёх видах лестницы:
1) перед нами статичная конструкция
зиккурат, колокольня;
2) вертикальная иерархия стано
вится динамичной
внутри неё идёт
процесс подъёма; такова
«подвижная лестница Ламарка»
в ней нам пре
стают градации восходящего развития (О. Мандельштам);
3) вся целокупная череда ступеней, отрываясь от субстрата, взмывает
вверх
это ракета.
Мы поста
вили в один эволюционный ряд очень различные явления.
Наличие некоей тенденции
как бы общего волевого импульса, ра
средоточенного в последовательности форм
тут нельзя отрицать.
Ярусные храмы Русского Севера предуготовляют наш космический
взлёт. Логи
ка их построения подчас имеет поразительные созвучья с тем, что
Материалы секции
мы видим в ракетах
это ключевое положение доклада рассматривается на
богатом иллюстративном материале.
ИСТОРИЧЕСКОЕ СОБЫТИЕ: ПОСАДКА КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ «ВОСХОД»
В 1965 Г. В ПЕРМСКОМ КРАЕ
(К 50
ЛЕТИЮ ПОЛЕТА А. ЛЕОНОВА И П. БЕЛЯЕВА).
Е. А. Бессонова
Планетарий, г. Пермь
Историческое событие: посадка космического экипажа корабля «Во
ход
2» в 1965 г
в Пермском крае.
Докладчик Татьяна Геннадьевна Фукал
ва
ведущий специалист МАУК «Пермск
ий планетарий», Заслуженный р
ботник
культуры Российской Федерации.
Пребывание космонавтов А.А.
Леонова и П.И.
Беляева в 1968
в Перми
(пр
своение званий «Почётный гражданин города Перми», переименование
улиц в их честь).
О мероприятиях Пермского планета
рия, посвящённых 50
летию поса
ки А.А. Леонова и П.И. Беляева в Пермском крае (19 марта 2015 г
Работа с ветеранами космической отрасли (встречи, награждения, о
т-
крытие сквера им. Ю.А. Гагарина).
Работа с центрами дополнительного образования (художественн
ые в
ста
ки, выставки моделей ракет и запуски моделей ракет).
Виды деятельности (лекции, тематические программы, наблюдение
бесных объектов с видовой площадки и др.)
Пермский планетарий
сегодня (ремонт, новый купол, новое оборуд
вание, полнокупольные ц
ифровые программы, видовая площадка, де
ская
площадка).
НАУКОГРАД РЕУТОВ И ОКБ
ЦКБМ
НПО МАШИНОСТРОЕНИЯ В.Н.
ЧЕЛОМЕЯ: НАУЧНО
ТЕХНИЧЕСКИЙ И СОЦИОКУЛЬТУРНЫЙ ФЕНОМЕН
М.И. Кузнецов
НП «Союз развития наукоградов России»
Юбилейные даты (100
лет со дня
рождения академика В.Н. Челомея и
летие возглавляемого им
ОКБ
ЦКБМ
ВПК «НПО
маш» в 2014 г.) пр
и-
влекли внимание и вызвали большой интерес к личности выдающего отеч
е-
ственного ученого, конструктора, руководителя, а также к созданному и в
ращенному
им крупному научно
производственному объединению, превр
тившему в наукоград подмосковный Реутов.
Владимир Николаевич Челомей
«интегративный», «культуроемкий»
руководитель. Он и ученый, интеллектуал, генератор идей и конструктор,
Материалы секции 10
экспериментатор, исп
ытатель и стратег, политик, организатор крупных ко
м-
плексов науки и производства.
Его «конек»
концентрация интеллектуальных и технологических р
сурсов для создания прорывных разработок в авиационной, ракетной и ко
мической сферах научно
технической деятел
ьности и их практической ре
лизации в эффективных действующих комплексах и системах.
Он собирал креативных, как сегодня бы сказали, сотрудников, обесп
е-
чивая «притечку мозгов» на предприятие.
В.Н.
Челомей продуцировал идеи создания новых решений в авиако
ми
ческой сфере и добивался Правительственных решений и государстве
н-
ного заказа. В результате у коллектива сотрудников была интересная и во
требованная, имеющая важнейшее государственное значение работа, тр
е-
бующая мощных интеллектуальных усилий, чаще всего
в широком спектре и
на стыках наук и научных направлений.
А развивающиеся научно
производственная и образовательная стру
тура все больше приобретала характер интегрированного научно
культурно
образовательного комплекса и становилась субъектом не только на
учно
технического и экономического развития, но и социально
культурного разв
и-
тия формировавшегося наукограда Реутова и окружающей территории.
В докладе рассматривается
научно
технический и социокультурный ф
номен руководимого В.Н.
Челомеем градообразующег
о предприятия наук
града Реутова ОКБ
ЦКБМ
ВПК «НПО машиностроения».
ИСТОРИЯ СОВЕТСКОЙ КОСМОНАВТИКИ 1961
1974 ГГ. В ЗЕРКАЛЕ СТЕННОЙ
ПЕЧАТИ ОКБ
В.Е. Бугров
РКК «Энергия»
В отделе № 9 ОКБ
1 родилась традиция отражать события истекшего
года в новог
одних стенгазетах. В них не было текста, но основные изобр
емые персонажи имели портретное сходство. В газетах фактически пре
ста
лена история самого напряженного периода советской космонавтики 1961
1974 годов.
В газетах отражены периоды разработки мар
сианского и лунного пр
ектов, разрабатывавшихся в 1961
1966 годах при С.П.
Королёве. События,
связанные с подготовкой и осуществлением программы облёта Луны. Созд
ние гражданского отряда космонавтов в ОКБ
1 и участие в этом врачей ИМБП
и ЦПК. Представлена
подготовка к испытаниям комплекса Н1
Л3 и результ
ты первых запусков. Показан механизм, действующий на предприятии по
выявлению и устранению возникающих замечаний и роль заместителей
главного конструктора в принятии технических решений. Представлена ист
Материалы секции
рия появления идеи создания орбитальных станций, а также её отрицател
ное влияние на основную тематику предприятия. Отражены события, св
занные с утратой частью сотрудников предприятия целеустремлённости в
выполнении основных задач
создании тяжёлой ра
кеты Н1 и космических
кораблей для осуществления программ полёта на Марс и Луну, утверждё
н-
ных постановлениями правительства, и предпочтение работам по програ
м-
мам орбитальных полётов.
В газетах, отражающих события за истекший
год, в некоторых случаях дел
ался прогноз на ближайшее будущее.
Действующими лицами, представленными на рисунках, часто были в
дущие сотрудники предприятия, в том числе, заместители главного констру
тора С.О.
Охапкин, К.Д.
Бушуев, Б.Е.
Черток, А.П.
Абрамов, Я.И.
Трегуб,
М.И.
Самохин,
Б.А
Дорофеев, Э.И.
Корженевский, а также главные констру
торы С.П.
Королёв, В.П.
Мишин. В этих случаях авторы рисунков добивались
портретного сходства персонажей.
В докладе рассказывается о составе редколлегии, методах её работы,
представлены слайды газет
и их основных фрагментов с комментариями к
ним авторов рисунков. Оригиналы газет размером 1000 х 2000 мм могут
быть представлены по согласованию. Доклад может быть представлен в виде
фильма.
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ МУЗЕЙ И МОСКОВСКИЙ ПЛАНЕТАРИЙ: К ИСТОРИИ
ОТРУДНИЧЕСТВА В ДЕЛЕ ПРОПАГАНДЫ И ПОПУЛЯРИЗАЦИИ ДОСТИЖЕНИЙ
ОТЕЧЕСТВЕННОЙ КОСМОНАВТИКИ»
О.В. Костикова
Политехнический музей
В докладе приводятся новые, малоизвестные широкому кругу специ
листов и любителей космонавтики, факты, отражающие историю сотрудн
и-
ества двух уникальных учреждений культуры
Политехнического музея и
Московского Планетария в деле пропаганды и популяризации достижений
отечественной космонавтики. Проводится сравнительный анализ особенн
стей представления космической тематики на площадка
х Политехнического
музея и Московского планетария в первые годы и в последующие десятил
тия космической эры. Раскрывается существо организационного и творческ
го взаимодействия двух учреждений и их коллективов в космизации общ
венного сознания, вызванной
успехами первых космических полетов. По
черкивается новое качество преподнес
ния широким массам космической
тематики, достигавшееся при объединении усилий специалистов Полите
нического музея и Московского планет
рия. Приводятся примеры успешных
совместны
х мероприятий, в т. ч. выездных лекций
демонстраций, агитац
и-
онных рейдов, организации передвижных выставок и т.д.
Материалы секции 10
Особо рассматриваются случаи эффективного сопряжения усилий сп
е-
циалистов Политехнического музея и Московского Планетария на ниве пр
паганды и
популяризации достижений советской пилотируемой космонавт
и-
ки на разных этапах ее развития. Комментируются ныне ставшие ист
рией
доклады, лекции и выступления первых космонавтов, испытателей и созд
телей космической техники как под звездным куполом Планета
рия, так и в
Большой аудитории Политехнического. Приводятся примеры творческой
дружбы ряда известных деятелей Политехнического музея и Московского
Планетария, говорится об уникальной атмосфере научного, методического и
педагогического поиска, позволявшей п
ередавать увлеченность и любовь к
космонавтике слушателям всех возрастов, прежде всего
молодежи, школ
никам и студентам.
Вводятся в научный оборот некоторые новые документы, письма и ф
тографии, иллюстрирующие рассматриваемую тему. Отдается дань уважени
деятелям обоих учреждений, внесшим вклад в становление дополнительн
го космического образования и воспитания в стране. Яркие и оригинальные
жизненные и профессиональные пути ряда сотрудников Полите
нического
музея и Московского Планетария часто пересекал
ись и сопрягались, что пр
и-
водило как к личностному взаимообогащению, так и к восхождению к ве
шинам лекторского мастерства. Имена К.А.
Порцевского, Б.А.
Максимачева,
Б.Г.
Пшеничнера, С.В.
Широкова, Л.С.
Цеханович, Е.
Страута, Ф.Б.
Рублевой
и др. (Планета
рий) и Т.Л.
Волковицкой, А.С.
Федоровой
, Н.А.
Варварова,
Н.М.
Титковой, Л.Л.
Ульяновой, В.И.
Макарова
И.А.
Старобинец и др. (Пол
и-
технический музей) образуют неугасающую плеяду и единое музейно
планетарское сообщество специалистов, с первых лет космическо
й эры и
доныне наглядно демонстрирующие эффектность и эффективность сочета
н-
ного, комплексного, взаимосогласованного подхода к проблемам наук о
Вселенной и ее освоении
астрономии и космонавтики, в их просветител
ском, культурном, мировоззренческом аспекта
х.
ПОЛТАВСКАЯ СТРАНИЦА В ИСТОРИИ 4
ГО ГВАРДЕЙСКОГО МИНОМЁТНОГО
ПОЛКА ПОД КОМАНДОВАНИЕМ А. И. НЕСТЕРЕНКО
А. Пистоленко
Музей авиации и к
осмонавтики им. Ю.В. Кондратюк
г. Полтава, Укра
на
В календаре знаменательных событий в истории ракетн
ой техники и
космонавтики в 2015 году среди других есть две важные юбилейные даты.
12 февраля исполняется 60 лет со времени принятия решения о создании
Научно
исследовательского испытательного полигона № 5 министерства
обороны СССР (НИИП № 5 МО СССР). Офи
циальной датой рождения жилого
Материалы секции
городка, несколько раз менявшего своё название и в 1995 году получившего
наименование город Байконур, и полигона (после 12 апреля 1961 года пол
чившего открытое название «Космодром Байконур») считается 2 июня 1955
года.
Обяз
анности первого начальника вновь формируемого тогда пол
гона
взял на себя А. И. Нестеренко (1908
1995). В июле 2015 года в двадц
тый раз
будет отмечаться день памяти Алексея Ивановича, день его ухода из жизни.
Казалось бы, какое отношение имеют две эти да
ты к украинской По
тавщине? Однако есть страница в её истории, которая объединяет их и св
зана с военной биографией А. И. Нестеренко.
В августе 1941 г. в Алабино под Москвой опытный артиллерийский к
мандир с богатым боевым опытом А. И. Нестеренко формиров
ал и возглавил
й гвардейский миномётный полк реактивной артиллерии
один из первых
восьми полков «катюш» в Советской армии.
Оказывая помощь войскам, которые вели тяжёлые оборонительные
бои на Юго
Западном направлении осенью 1941 года, БМ
13 полка майора
А. И. Нестеренко произвели первые залпы по немецко
фашистским захватч
и-
кам под Диканькой в Полтавской области. Это были первые залпы «катюш»
на всём советско
германском фронте. Там успешно были отработаны и пе
вые ночные залпы.
Отвечая на вопросы журнали
ста одной из украинских газет в апреле
1988 года, Алексей Иванович Нестеренко согласился с тем, что «его дорога на
Байконур началась с первого залпа на Полтавщине 25 сентября 1941 года, с
участия в создании горных «катюш».
По инициативе жителей посёлка Дик
анька, при непосредственном с
действии почетного гражданина Диканьки А. И. Нестеренко в этом населё
н-
ном пункте был открыт мемориальный комплекс: памятный знак и «кат
ша», возвышающаяся на постаменте. В 2009 году эта боевая машина как п
мятник первым сокру
шительным ударам «катюш» по врагу
была отреставр
и-
рована.
РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЕКТА «ИНТЕРАКТИВНАЯ ЭКСПОЗИЦИЯ
«ГАГАРИНСКАЯ ОРБИТА»
М. В.
Степанова
Музей Первого Полета, г. Гагарин
Проект «Интерактивная экспозиция «Гагаринская орбита» стартовал
в День рождени
я Ю.А. Гагарина, 9 марта 2014 года.
Обозначена Миссия проекта: «С помощью Интернет
технологий
правлять посетителей в полет мысли и творчества в пространствах Времени
Земли и Космоса, формировать у них стремление к личному прогрессу
Материалы секции 10
Интерактивная экспоз
иция «Гагаринская орбита» создается как
«Спутник» реальной экспозиции Музея Первого полета. В проекте Орбита
интерпретируется в трех пространствах, в которых прокладывается маршрут
проекта. Во
первых, Орбита, по которой 12 апреля 1961 года совершил свой
ис
торический полет Ю.А. Гагарин, профессионально употребляются и другие
ее названия
траектория и трасса полета, это пространство
космическое.
вторых, Орбита, которую проложили авторы реальной экспозиции, пре
приняв цивилизационный подход к исследовани
ю и публикации события
первого полета человека в космос, заявив, что полет Ю.А. Гагарина был по
готовлен всем ходом развития мировой цивилизации. В реальной экспоз
и-
ции сделана попытка рассказать о пути мировой цивилизации по дороге из
чения космоса, о подг
отовке и осуществлении полета Ю.А. Гагарина. Это пр
странство
экспозиционное, выступает как виртуальный дублер реальной
экспозиции, и второй маршрут получил в проекте название
№2.Орбита
«Экспозиция».
третьих, Орбита, которую захочет проложить и про
йти по ней сам
посетитель, что станет возможно с помощью Интернет
технологий. Этот
маршрут может проходить по любым космическим сайтам мира, заглянуть в
любые города, над которыми пролетал или, в которых бывал Ю.А Гагарин,
города космического посвящения
, где создаются космические корабли или,
где родились другие космонавты Земли, с помощью телескопов заглянуть во
Вселенную. И это все из области путешествий, отсюда и название маршрута
№3.Орбита «Путешествия».
ПОПУЛЯРИЗАЦИЯ НАУЧНО
ТЕХНИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ О
КОСМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ
В ЦМС ИМЕНИ А.С. ПОПОВА
Н.А.
Борисова
Центральный музей связи имени А. С. Попова
В наш век бурно развивающихся технологий чрезвычайно высока п
требность в популяризации научно
технических знаний. Научные исследов
ния и эксперименты, с
вязанные с космонавтикой, являются наиболее затра
т-
ными и наименее понятными для обычного человека. Во всем мире уделяе
т-
ся большое внимание просветительской работе по космической тематике,
прежде всего для того, чтобы обосновать огромные расходы на космичес
кие
проекты. Арсенал методов популяризации космич
ской связи велик: научно
популярные книги, фильмы, лекции, многочисленные сайты, выставки и м
зейные экспозиции.
ЦМС имени А. С. Попова также вносит посильный вклад в это важное
дело, используя экспонаты по
теме «Космическая связь» из коллекций апп
ратурного фонда, знаков почтовой оплаты, документального и библиотечн
Материалы секции
го фондов. В докладе дается краткая характеристика работы по тематике
«Космическая связь» в каждом из указанных фондов, рассказывается о пр
бле
мах, связанных с пополнением фондов предметами, относящимися к ра
сматриваемой теме.
Несмотря на внутренние трудности, характерные для всех ведо
венных музеев, сотрудникам удается многое делать в направлении поп
ризация научно
технических знаний о кос
мической связи. Большинство
пр
ектов реализуются с использованием современных мультимедийных те
логий. В докладе рассказывается об экспозиционно
выставочной инте
пр
тации темы космической связи, о нескольких наиболее значимых прое
тах последних лет (науч
ные чтения «Космическая связь: прошлое, настоящее,
будущее», грантовый проект «Связь с внеземными ц
вилизациями» и др.).
В докладе рассказывается о планах музея в части популяризации д
ятельности предприятий, занимающихся космической связью, и модерн
ии раздела экспозиции «Современная связь». В частности предполагается
показать значение космической связи в реализации программы цифрового
телерадиовещания. Главная проблема
поиски финансирования.
Вывод, который следует из изложенного: музей не только э
кспон
и-
рует исторические коллекции предметов и документов, но и демонстрирует
современные научные достижения всеми доступными средствами
с пом
щью действующих макетов, интерактивных экспонатов, мультимедийных
продуктов.
_____________
Материалы секции 11
Секция 1
Наукоемкие технологии
в ракетно
космической технике
АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК,
КОНСТРУКЦИЙ И МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Ю.О. Бахвалов
, В.Д. Костюков, А.П. Петухов, А.В. Цырков, Д.А. Шканов
Государственный космический научно
прои
зводственный центр
имени М.В. Хруничева
Проект как вид деятельности имеет ряд особых признаков. 1) Напра
лен на достижение конкретной цели. Проекты нацелены на получение опр
е-
делённых результатов, т.е. они направлены на достижение определённых
целей. Именн
о эти цели являются движущей силой проекта и все усилия по
его пл
нированию и реализации предпринимаются для того, чтобы эти цели
были достигнуты. Проект обычно предполагает целый комплекс взаимосв
занных целей. Например, основной целью проекта, связанного
с компьюте
ным программным обеспечением, может быть разработка информационной
системы управления предприятием. Промежуточными целями (подцелями)
могут быть разработка базы данных, разработка математического и пр
граммного обеспечения, тестирование системы
. В разработке базы данных, в
свою очередь, также могут быть выделены цели более низкого уровня
работка логической структуры базы данных, реализация базы данных с п
мощью СУБД, загрузка данных и так далее. Проекты ориентированы на д
тижение цели и эт
о предполагает, что важной чертой управления проектами
является точное определ
ние и формулирование целей, начиная с высшего
уровня и заканчивая наиболее детализированными целями и задачами.
Кроме того, проект можно рассматривать, как преследование тщатель
но в
бранных целей и его продвижение вперёд связано с достижением целей всё
более высокого уровня, пока, наконец, не достигнута конечная цель.

2) Включает в себя координированное выполнение взаимосвязанных де
й-
вий.
Проекты сложны уже по самой
своей сути, поскольку включают в себя
выполнение многочисленных взаимосвязанных действий. В отдельных сл
чаях эти взаимосвязи достаточно очевидны (например, технологические з
висимости), в других случаях они имеют более "тонкую" природу. Некоторые
промежу
точные задания не могут быть реализованы, пока не завершены
другие задания, другие задания могут осуществляться только параллельно и
так далее. Если нарушается синхронизация выполнения
разных заданий, то
весь проект может быть поставлен под угрозу. Очевидн
что проект
это
Материалы секции
стема, то есть целое, складывающееся из взаимосвязанных частей, причём
система динамическая, и, следовательно, требующая особых подходов к
своему управлению. 3) Имеет ограниченную протяжённость по времени.
Проект выполняется в т
чение
конечного периода времени, то есть имеет
более или менее чётко выраженные
начало и конец. Проект заканчивается,
когда достигнуты его основные цели. Значительная часть усилий при работе с
проектом направлена именно на обеспечение того, чтобы проект был зав
шен в намеченное время. Для этого готовятся графики, показывающие время
начала и окончания заданий, входящих в проект. Отличие проекта от прои
водственной системы заключ
ется в том, что проект является однократной, а
не циклической деятельностью. Выпуск
серийной продукции не имеет зар
нее о
ределенного конца во времени и зависит лишь от наличия и величины
спроса. Когда исчезает спрос, тогда и заканчивается производственный цикл.
Проект как система деятельности существует ровно столько времени, скол
ко его
требуется для получения конечного результата. Концепция проекта не
противоречит концепции фирмы или предприятия и вполне с ней согласуе
т-
ся. 4) Неповторим и, в определённой степени, уникален. Любой проект в
ределённой степени неповторим и однократен. Вме
сте с тем, степень ун
и-
кальности может сильно отличаться от одного проекта к другому. При выпу
ке однотипной детали для стандартного общепромышленного изделия ст
е-
пень уникальности прое
та достаточно невелика. Базовые элементы этой
детали иденти
ны элементам
предыдущих тысяч или сотен тысяч, которые
уже выпущены. Основные же источники уникальности, как правило, залож
ны в специфике конкретной производственной ситуации
в распол
жении
предприятия, в особенностях поставок материалов и комплектующих, в н
вых су
бподрядчиках и т.д. С другой стороны, если разрабатывается едини
ный, специализированный прибор или технология, то и такая задача являе
ся уникальной, п
скольку ранее этого не делалось. Накопленные знания и
опыт не могут дать всю необходимую информацию по
данному проекту,
довательно, имеются риск и неопределённость. Любой проект проходит ч
е-
рез
определённые
фазы своего развития. Стадии жизненного цикла проекта
могут различаться в завис
мости от сферы деятельности и принятой системы
организации работ. Одна
ко каждый проект имеет начальную стадию, стадию
реализации и стадию
завершения работ. Руководители проектов разбивают
цикл жизни проекта на этапы различными способами. Например, в проектах
по созданию програм
ного обеспечения часто выделяются такие этапы к
ак
осознание потребности в информационной системе, формулирование тр
е-
бований, проектирование системы, кодирование, тестирование, эксплуат
ционная поддержка. Наиб
лее традиционным является разбиение проекта
на четыре крупных этапа: формулирование проекта, е
го планирование, ос
ществление и заве
шение.
Материалы секции 11
МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ РАД
ИАЦИОННОЙ ЗАДАЧИ С И
СПОЛЬЗОВАНИЕМ
ЭЛЕКТРОННО
ЦИФРОВОГО МАКЕТА КОС
МИЧЕСКОГО АППАРАТА
В. П. Литвинов
Государственный Космический научно
производственный центр
им.
М В Хруничева
КБ "Салют"
ричиной повышенного уровня отказов и сбоев в
радиоэлектронной
аппаратуре
на борту КА является
воздействие ионизирующего излучения
космического пространства.
Поэтому одним из необходимых требований при
проектировании КА является оценка работоспособности е
го бортовой апп
ратуры в радиационной среде космического пространства.
Реализованная в среде системы C
ATIA
5 методика
решения радиац
и-
онной задачи позволяет рассчитывать поглощённую дозу от воздействия
низирующего излучения космического пространства в л
юбой точке внутри
космического аппарата. Методика использует PLα технологии, позволя
щие
создавать радиационные модели на основе цифрового макета космич
ского
аппарата, и предназначена для проектирования оптимальной защиты р
диоэлектронной аппаратуры от и
онизирующего излучения.
Методику можно использовать, начиная с этапа предварительного пр
ектирования, когда определяется целесообразная геометрия КА, компоновка
систем и оборудования. При этом соображения проектирования, с учётом
требований по поглощённой
дозе, основываются на выборе наиболее защ
и-
щённого местоположения
радиоэлектронной аппаратуры
на борту КА. Расч
ё-
ты уровней поглощённой дозы с применением 35 радиационной модели
являются более точными в сравнении с идеализированной геометрией, а
значения по
глощённой дозы, учитывая оптимальное проектирование защ
и-
ты, обычно понижаются.
АСПЕКТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРИБОРОВ И ПУЛЬТОВ, БКС и НКС
Ю.О. Бахвалов,
В.Д. Костюков А.А. Меркелов,
А.А. Хомутов, А.В. Цырков
Государственный космический научно
производственны
й центр
имени М.В. Хруничева
Сегодняшнее производство в аэрокосмической и оборонной промы
ленности столкнулось лицом к лицу с проблемами создания более сложных,
высокотехнологичных и наукоемких продуктов, использующих новые мат
риалы, технологии и процесс
ы. Реш
ния этих проблем должны полагаться на
широко разветвленную коммуникационную цепочку взаимодействия и с
трудничества, для того чтобы должным образом готовить достойные ответы
все более увеличивающимся требованиям к к
честву конечного продукта
при усл
ожнении его компонентов и сокращении конечной стоимости. Мир
Материалы секции
вые аэрокосмические лидеры признают, что ключом к быстрым темпам ра
вития проекта и производства является специал
зированная инженерная
окружающая обстановка. Целесообразно создать единое информа
ционное
пространство, обеспечивающее доступ к базе данных по изделию, матери
лам, технологическим требованиям, единым базам стандартных и покупных
изделий, к
торые должны быть дополнены существующими CA5 (Computer
Aid 5esign) и PLα (Product Lifecycle αanuf
acturing) программными продукт
ми. Эти программные продукты и связанное с ними по производственному
циклу соответствующее технологическое оборудование призваны обеспеч
и-
вать инженеров: более прогрессивной и результативной окружающей обст
новкой, основанной
на цифровом описании продукта и процессов его прои
водства; улучшенным доступом к обратной связи, ресурсам и приложениям
внутри CA5 систем, дающим возможность производить более проектиров
ние продукта и его технологическую проработку; улучшить взаимодейств
ие
между партнер
ми. В свою очередь это открывает пути к: снижению затрат
на развитие производства и конечной стоимости единицы продукта; более
комплексному цифровому определению продукта, что во всех отношениях
может увеличить предприимчивость; лучшей коо
рдинации между подразд
е-
лениями через сплошную глобальную цепочку поддержки и вза
модействия.
Должна быть построена единая компьютерная сеть между всеми участник
ми процесса создания изделий РКТ и использована единая конструкторская,
технологическая, управл
енческая и сервисная информация в режиме опер
тивного управления в реальном времени с целью качественного и своевр
е-
менного выпуска РКТ; проведена отработка взаимодействия между
CA5/CA9/CAα/P5α/9ωP
системами, используемыми участниками проце
са
создания изде
лий. Для реализации этих положений и было проведено м
делирование работ по проектированию ПА, БКС, НКС и АФУ.
РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОНН
ЫХ ТЕКСТОВЫХ ДОКУМЕН
ТОВ В СРЕДЕ РАБОЧЕГО
ПРОСТРАНСТВА
В. П. Литвинов
ГКНПЦ им
. М
Хруничева
КБ "Салют"
Создание единог
о информационного
пространства предприятия (ЕИПП)
позволит применить технологию параллельного взаимодействие специал
и-
стов и подразделений предприятия в процессе разработки изделия.
ЕИПП может быть создано с помощью программного продукта 9NOVIA
(5S) в сред
е информационной инфраструктуры предприятия. 9NOVIA испол
зует технологию клиент
сервер, поэтому доступ к ЕИП возможен с любого
сетевого компьютера.
Материалы секции 11
Приступить к освоению ЕИПП целесообразно с организации Рабочих
пространств, которые являются подмножествами
информационного пр
странства предприятия.
Рабочее пространство состоит из набора папок, которые содержат д
кументы собранные, чтобы выполнить определенную бизнес потребность, и
людей (членов рабочего пространства), которые могут получить доступ к д
кумен
там папок. Члены рабочего пространства могут сотрудничать и со
стно использовать информацию, участвуя в веб
встречах и обсуждениях, и
поручая задачи по работе с документами друг другу.
Человек, создающий рабочее пространство, становится его владел
цем.
Чтобы определить организационную структуру рабочего пространства,
владелец добавляет к нему папки и подпапки, которые будут содержать д
кументы, относящиеся к конкретной теме. Затем он добавляет членов к р
бочему пространству и присваивает каждому из них с
оответствующие права
тупа.
Члены рабочего пространства могут просмотреть содержание папки,
добавить, удалить и исправить документы, участвовать в обсуждениях док
мента, создать маршрут и подписаться на уведомления об определенных
бытиях, которые проис
ходят для папки или её документов.
Пилотный проект, проводимый на задаче совместной разработки ко
н-
структорской текстовой документации по безбумажной технологии в среде
Рабочего пространства, нацелен на решение следующих задач:
освоение бизнес процессов у
правления электронными документами в
среде Рабочего пространства;
тестирование всех функциональных возможностей системы;
и составление перечня мероприятий, необходимых для успешного
становления новой технологии.
БИЗНЕС ПРОЦЕССЫ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
В АГРЕГАТНО
СБОРОЧНОМ ЦЕХЕ
В.Д. Костюков, А.И. Островерх, Н.А. Пожарский,
А.А. Селиверстова, А.В. Цырков
Государственный космический научно
производственный центр
имени М.В. Хруничева
Актуальной задачей производства аэрокосмической техники и технол
гии
является сокращение непроизводственных затрат за счёт эффективной
организации информационного сопровождения организацио
но
технических процессов и автоматизации технологической подготовки прои
водства (ТПП)
Результат анализа методов и средств автоматизац
ии инфо
мационного сопровождения организационно
технических структур констру
Материалы секции
торско
технологических подразделений, участвующих в работах по запуску
изделия в производство, базовых программных и технических средств обе
печения автоматизированных систем пред
приятий позволяет создать ко
н-
цепцию автоматизации ТПП в едином информационном пространстве орг
низационно
технологических процессов и использовать оригинальные мех
низмы её реализации в виде модели информационно
коммуник
ционной
среды, методики управления
этими процессами и комплекса типовых пр
цедур структурно
параметрического моделирования. Комплексный подход
представления информации о технических решениях в виде многоуровневых
диаграмм декомпозиции по
ностью отвечает требованиям международных
стандартов
по функциональному моделированию
I59F
0, оптимальному
управлению предприятием
αωP
, ИПИ
технологиям
ISO
10303, менеджме
н-
ту качества
ISO
9000 и может быть использован в качестве информац
онно
алгоритмической основы автоматизации конструкторско
технологичес
кого
проект
рования сложных изделий.
ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВЕ
ННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЧИС
ТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ И
СТРУКТУРЫ ИХ МАТЕРИА
ЛА НА ЭТАПЕ РАЗРАБО
ТКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА ГОРЯЧЕЙ ДЕФ
ОРМАЦИИ СТАЛИ 07Х16Н
П.А. Головкин, С
В. Сбруйкина
Государственный космически
й научно
производственный центр
имени М. В. Хруничева
В настоящее время отсутствуют нормативные документы, которые р
ламентировали бы целесообразные режимы технологического цикла изг
товления изделия на этапе от горячей пластической деформации до получ
е-
ия чистовой механически обработанной детали с целью обеспечения их
качественной поверхности и структуры. То есть, несмотря на множество но
мативных документов, регламентирующих допустимые и целесообразные
режимы горячей пластической деформации, термическо
й обработки и мех
нической обработки, отсутствуют такие, которые отслеживали бы сквозное
влияние превращений материала заготовки на его технологические и сл
жебные характеристики, формируемые на последующих операциях, через
один технологический переход. Та
к, отсутствует корреляция между параме
рами горячей пластической деформации заготовки и качества поверхности
получаемой далее путём обработки резанием чистовой детали.
Это усложняет достижение заданных характеристик конечного изделия,
усложняет и удорожает
его изготовление. Например, стремление упростить и
удешевить заготовительные операции (включая ковку и штамповку) на сл
е-
дующих технологических переходах может снизить стабильность процесса
обработки резанием, ухудшить качество поверхности чистовой детали.
На
Материалы секции 11
примере жаропрочной стали переходного класса 07Х17Н2
Ш (ЭП288
Ш) пр
ведены исследования, позволившие обнаружить зависимость между пар
метрами ковки исходной заготовки, и стабильности процесса обработки р
занием, качеством поверхности и структурой матер
иала чистовой детали.
ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОЕКТНО
РАСЧЕТНЫХ РАБОТ
Ю.О. Бахвалов
, В.Д. Костюков, А.В. Цырков
Государственный космический научно
производственный центр
имени М.В. Хруничева
Под понятием "автоматизированное проектирование" будем понимать
процесс вы
полнения проектных работ, при котором все или часть решений
образуется путём взаимодействия исполнителя (человека) со средствами
автоматизации. Сегодня уже на многих предприятиях отечественного маш
и-
ностроения используются, пусть достаточно простые, средств
а автоматиз
ции, в основном это системы автоматизированного проектирования (САПР).
Например, одной из наиболее распространённых САПР в нашей стране на
сег
дняшний день является программа AutoCA5. Таким образом, в качестве
средств автоматизации выступает вы
числительная техника, ЭВМ. Эксплуат
ция современных САПР ускоряет и упрощает процесс проектирования в 6
раз за счёт применения библиотек геометрических примитивов, обширных и
постоянно пополняемых баз геометрических и расчётных данных по ста
н-
дартным элем
ентам (крепёж, элементы деталей и узлов) и так далее. И
пользование возможностей ЭВМ позволяет уменьшить количество ошибок
(за счёт объективности представления результатов и повышения их точн
сти), ускорить процессы обмена данными при выполнении совместных
работ
(в том числе и между удалёнными друг от друга подразделениями), обесп
чивает возможность повторной обработки значительных объёмов информ
ции при внес
нии незначительных исходных изменений. Цель применения
САПР
совершенствование конструкторской под
готовки производства путём
использования улучшенных математических алгоритмов, оптимизации пр
цессов проектирования и управления с применением средств современной
вычислительной техники. Конструкторское проектирование имеет ряд ос
бенностей: в процессе про
ектирования происходит формирование инфо
мационной модели нового или модернизируемого объекта; обеспечивается
поэтапное преобр
зование исходного описания объекта проектирования в
конечном пространстве символов предметной области; процедуры преобр
зования д
ля сло
ных объектов являются трудно формализуемыми; процесс
проектиров
ния формирует внутреннюю структуру и разрешает внешние
связи, являясь частью включающей его системы; поскольку при конструкто
ском проектировании сложных объектов на различных этапах ра
бот возмо
Материалы секции
но привлечение сторонних групп специалистов, важно обеспечить обмен
информацией и согласование проектных решений; с целью обеспечения к
чественных показателей и эффективности результатов процесс проектиров
ния должен обеспечивать итерационность п
ринятия решений, а сами пр
ектные решения должны быть многовариантными. Наиболее сдержива
щим фактором в и
пользовании средств автоматизации проектных работ
является слабая оснащённость интеллектуального труда и слабая подготовка
высококвалифицированных ис
полнителей, преимущественно предпенсио
н-
ного возраста, к работе в новых условиях современных информационных
технологий. Эти технологии представляют возможность существенного п
вышения эффективности процессов проектирования, а средний возраст (по
данным ст
истики) на предприятиях отечественного высокотехнологичного
машиностроения
46 лет, в конструкторских и технологических бюро
года. До 90% руководителей среднего звена (начальники отделов и секторов)
именно на этом уровне наиболее удобно вводить
новые технологии,
пе
н-
сионеры или люди предпенсионного возраста. Учёт структуры проектиру
мого объекта и методов проектирования и управления производством пр
и-
водит к возникновению методов объектно
ориентированного программир
вания. Для целостного и взаимо
связанного представления об информацио
н-
ных технологиях должны существовать классификации объектов, процессов и
проектных систем, ведь специфика объектов и процессов существенно зав
и-
сит от стадии работ.
ПРИМЕНЕНИЕ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
ИЗДЕЛИЙ И БЛОКОВ ДЛЯ РАКЕТНО
КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ
К.В. Дудков, А.В. Кузнецов
Государственный космический научно
производственный центр
М.В. Хруничева
В.А. Панченко
"КБхиммаш им. А. М. Исаева"
филиал ФГУП "ГКНПЦ
им. М. В
. Хруничева", г. Королев
В н
астоящее время мы являемся свидетелями революционных измен
е-
ний в технологии и производстве, в том числе и ракетно
космической отра
ли, происходящих в процессе освоения аддитивных технологий, в частности
применения, так называемых, 3
принтеров.
Печать в пл
астике представляет насущный интерес для конструкторов
при разработке, компоновке и изготовлении конструкторских макетов вновь
создаваемых сложных изделий, состоящих из большого числа различных
агрегатов и узлов, имеющих сложную геометрическую увязку. На с
егодня
ний день широко освоена и внедрена технология 3
проектирования новых
Материалы секции 11
изделий в различных системах автоматизированного проектирования (САПР),
таких как Компас 3
,
SolidWorks
,
и другие. Однако, компьютерное мод
лирование, оставаясь виртуальным, не
решает всех проблем и не позволяет
обнаружить все ошибки и недочеты при проектировании изделий и их бл
ков, т. е. сложных сборных систем, состоящих из агрегатов различного назн
чения и связанных между собой сложной геометрической компоновкой (я
ким пример
ом таких систем являются ракетные двигатели и связанные с н
и-
ми системы). В связи с вышеизложенным отказ от макетов (конструкто
ских
и тем более образцов макетов) является преждевременным.
Технология 3
печати в пластике приходит здесь на помощь, спосо
б-
уя существенному удешевлению, упрощению и ускорению процесса изг
товления конструкторских макетов новых проектируемых изделий.
В КБхиммаш им. А. М. Исаева в рамках работы над новейшим кисл
родно
водородным разгонным блоком тяжелого класса (РБ КВТК) для тяж
е-
лой ракеты "Ангара
5" проводится исследовательская работа возможности
применения аддитивной технологии 3
печати пластиковыми материалами
для изготовления конструкторского макета бортового источника питания
(БИП). БИП предназначен для питания рабочей жидк
остью с заданными п
раметрами (расход, давление, температура) 2
х сервоприводов гидравлич
ской системы электрогидравлических сервоприводов (ГС ЭГС), обеспеч
ющих отклонение камеры и, следовательно, вектора тяги кислородно
водородного двигателя РД 0146Д в
плоскостях тангажа и рыскания для ст
билизации РБ КВТК на стадиях запуска, работы на основном (ОР), конечном
(КР) режимах и останова маршевого двигателя при условии изменения ра
хода рабочей жидкости через ГС ЭГС в широком диапазоне значений и п
стоянства
ее давления на входе в ГС ЭГС на всех указанных выше стадиях
функционирования двигателя РД0146Д.
На настоящий момент в КБхиммаш завершена сборка экспериментал
ного конструкторского макета, изготовленного с применением технологии 3
печати, в итоге чего мо
жно сделать некоторые выводы. Выполняя те же
функции, что и обычный металлический конструкторский макет, такие как
проверка собираемости, отработка технологии сборки, поиск ошибок и н
е-
точностей в конструкторской документации, прокладка кабелей и др., макет
из пластика обходится на порядок дешевле. По предварительным оценкам
его стоимость в 10
15 раз меньше, чем сто
мость конструкторского макета из
металла. При этом нет необходимости привлечения большого количества
смежных служб и исполнителей, выполняющих т
акие работы как: заказ и
нарезка металла, проектирование и изготовление штампов, токарные, фр
зерные и другие механические операции и т.д. Цепочка исполнителей с
кращается до "конструктор
оператор 3
принтера
слесарь сборщик", что в
Материалы секции
свою очередь также
существенно ускоряет и упрощает процесс изготовления
конструкторского макета.
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
А.С. Власкин, В.Д. Костюков, А.И Островерх,
Д.А. Селиверстов, Г.А. Цырков
Государственный космический научно
производственный
центр
имени М.В. Хруничева
В условиях глобального экономического кризиса большинство машин
строител
ных предприятий вынуждено перейти на производство продукции
под заказ. При этом критичными становятся сроки и затраты на технологич
скую подготовку произво
дства. Сократить их возможно путем типизации,
унификации и стандартизации элементов ко
струкции. Так 70% ДСЕ новых
изделий (РН семейства "Ангара") заимствованы из находящегося в произво
стве изделия (РН "Протон"), то есть 70% КД и технологическая документ
ция
на них, объём которой в 70 раз больше объёма КД, на новые изделия выпо
нены в виде бумажных документов. Существование на производстве двух
информационных потоков в виде бумажных и электронных документов ре
ко снижает эффективность эксплуатируемых автом
атизированных систем.
Выходом из этого положения является создание единого электронного о
б-
ращения КД и ТД с последующей организацией единой корпоративной авт
матизированной системы документообеспечения управления. Поэтому
правл
ние исследований, позволяю
щее с системных позиций разработать
новый метод формирования технологического состава в виде электронных
документов в процессах подготовки производства сложных технических с
и-
тем в корпоративной информационной среде с применением инструме
н-
тальных средств,
является несомненно актуальным. Предлагаемые униве
сальные подходы к автоматизации формирования технологического с
става
на ранних стадиях технологической подготовки производства диктуют новые
постановки задач технологического мониторинга, формализации схе
мы о
ганизац
онно
технического управления производственными процессами,
связанные с разработкой адаптивного математического обеспечения, разр
боткой новых гибких методов конструкто
ско
технологического анализа,
многовариантных подходов к выбору технических
решений и их оптимиз
ции. Для решения этих задач выполнены работы по функциональному мод
е-
лированию бизнес процессов измерения физических величин.


Материалы секции 11
ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПРИ
РЕГУЛИРОВАНИИ РАСХОДА ГАЗА
А.Р. Алиев, Е.М. Халатов
КБ «Арм
атура»
филиал ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева»
kba
ru

Система регулирования расхода газа (СРРГ) представляет собой сло
ную технологическую систему пневмоавтоматики ракетно
косми
ческого
комплекса, предназначенную для поддержания требуемого темпа заполн
ния и опорожнения объектов ракетно
космической техники с целью дост
и-
жения заданного уровня давления в них при пневмоиспытаниях. К системам
подобного рода предъявляются высокие требо
вания по обеспечению зада
н-
ного закона изменения параметров газа в контрольных объемах при их з
полнении (опорожнении).
При разработке методов проектирования и анализа таких сложных с
и-
тем пневмоавтоматики широко используются методы математического м
делиро
вания протекающих в них процессов. Используемые при этом мат
е-
матические модели включают термодинамические зависимости, отража
щие процессы в полостях и уравнения движения подви
ных частей системы.
При построении математического описания полостей используют
ся осно
ные законы сохранения термодинамики тела переменной массы, с испол
зованием уравнения состояния идеального газа. Полученный при этом м
тематический аппарат исследования достаточно эффективен, в большинстве
случаев хорошо воспроизводит характер прот
екающих в системе процессов.
Особенностью современных автоматизированных систем регулиров
ния расхода газа, находящих применение при испытаниях изделий ракетно
космической техники, является широкий диапазон параметров газов, испол
зуемых в ходе испытаний (
давление до 40 МПа), а также высокая точность
поддержания требуемого закона изменения давления при наполнении и
опоражнивании рабочих полостей испытываемых изделий. В таких условиях
допущение об идеальности газа при постро
нии математических моделей
может
быть достаточно грубым и приводит к существенным отличиям ра
четных характеристик от экспер
ментальных.
В докладе рассматривается математическое описание автоматизир
ванной системы регулирования расхода газа. Математические модели, о
ражающие процессы в по
лостях, получены с использованием уравнения с
стояния Редлиха
Квонга, как наиболее точно отражающего теплофизические
свойства газа. Построена имитационная модель системы и проведено мод
лирование рабочих процессов, имеющих место при проведении пневмов
куум
ных испытаний образцов ракетно
космической техники. Анализ пол
ченных результатов и их сравнение с результатами моделирования при и
пользовании идеально
газовых моделей показывает, что использование р
е-
Материалы секции
ально
газовых моделей при моделировании систем регулиро
вания расхода
газа б
лее точно отражает характер протекающих процессов, обеспечивает
более высокую эффективность процесса проектировании и исследования
таких систем.
ИССЛЕДОВАНИЕ БИЗНЕС ПРОЦЕССОВ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ СБОРКИ
В.Д. Костюков, В.Н. Сычев, А.В. Цырко
в, А.Л. Коршунов
Государственный космический научно
производственный центр
им.
М.В. Хруничева
НИИ, КБ и заводы авиационной и ракетно
космической промышленн
сти в предыдущие годы по этапам научных исследований, проектирования,
производства, информационной
поддержки эксплуатации достигли опред
е-
ленного уровня применения компьютерной технологии. Однако уровень и
н-
формационной интеграции стадий и этапов даже на передовых предприят
и-
ях все еще недостаточен. Задача состоит в том, чтобы наряду с развитием
компьютери
зации на различных стадиях создания изделия информационно
объединить все этапы жизненного цикла посредством ИПИ
технологии, к
торая, по существу, является ключом к информационному перевооружению
ционной и ракетно
космической промышленности. Необходимо
решить
широкий круг вопросов, связанных с разработкой метода автоматизирова
н-
ного построения технологического состава сложной технической системы,
сокр
щением длительности (цикла) формирования организационно
технологических решений в процессах подготовки пр
оизводства (ПП). С этой
целью проводятся работы по структурно
функциональному моделированию
бизнес процессов сб
рочного производства изделий РКТ.
Сокращение затрат на технологическую подготовку производства за
счёт эффективной организации информационного с
опровождения организ
ционно
технологических процессов является актуальной задачей произво
ства аэрокосмической техники и технологии, одной из приоритетных гос
дарственных и отраслевых программ. Анализ методов и средств автоматиз
ции формирования технологич
еского состава технологическими и планово
экономическими подразделениями, участвующими в работах по запуску и
делия в производство, базовых программных и технических средств обесп
е-
чения автоматизированных систем предприятий, позволил создать конце
п-
цию авто
матизации формирования технологического состава в процессах
подготовки производства сложных технических систем в едином информ
ционном пространстве организационно
технологических процессов и пре
ложить оригинальные механизмы её реализации в виде модели тех
нолог
и-
ческого состава, использующей новый подход к организации процессов
формирования, с
провождения и анализа СТС на ранних стадиях подготовки
Материалы секции 11
производства, алгоритма ко
поновки ТС, отличающегося высокой степенью
автоматизации в решении задачи формировани
я и сопровождения технол
гического состава, позволяющего консолидировать взаимодействия специ
листов различных служб, отвечающих за создание и сопровождение технол
гических данных на производстве и комплекса типовых процедур управл
е-
ния процессами структурн
параметрического расчета, отличающегося выс
кой производительностью расчёта модели технологического состава, обе
пече
ной за счет реализации параллельной информационно
алгоритмической среды. Комплексный подход представления информации о
технологических р
шениях совместно с ПМК структурно
параметрического
моделирования м
жет быть использован в качестве информационно
алгоритмической основы конструкторско
технологического проектирования
сложных и
делий.
РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГ
ИИ И УНИВЕРСАЛЬНОГО
ПРОГРАММНОГ
О КОМПЛЕКСА АНАЛИЗА
ХАРАКТЕРИСТИК
ПНЕВМОАВТОМАТИЧЕСКИХ
СИСТЕМ ПРОИЗВОЛЬНОЙ
СТРУКТУРЫ
Ю.Л. Арзуманов, В.П. Артёмов, Е.М. Халатов, А.Е. Филин
КБ «Арматура»
филиал ФГУП ГКНПЦ им. М.В. Хруничева
kba
ru

Пневмоавтоматически
е агрегаты и системы ракетно
космических ко
м-
плексов, как правило, представляют собой сложные технические системы. К
ним относятся различного вида изделия пневмогидроавт
матики ракет
носителей, пневмогидроприводы, агрегаты стыковки и отвода коммуник
ций, си
стемы термостатирования и др. Конструкции таких объектов могут
содержать большое количество рабочих полостей и подвижных элементов,
включать совокупность различных подсистем
механических, пневматич
е-
ских, гидравлических, электр
ческих.
Эффективное исследо
вание таких систем на этапе проектирования
возможно лишь с использованием методов математического
моделирования. Построение математического описания функционирования
той или иной исследуемой системы, разработка и отладка соответствующ
го
программного обесп
ечения, получение требуемых для анализа стат
ческих и
динамических характеристик
все эти процедуры являются весьма
сложными, трудоемкими и требуют высокой квалификации и
полнителей.
Разработан универсальный программный комплекс, позволяющий
выполнять рас
четы динамики пневмомеханических систем в процессе
анализа их функционирования на основе формального описания объекта и
автоматического построения по этому описанию его математической
модели. При этом используется принцип получения общей модели объекта
Материалы секции
на
основе математических моделей «элементарных ячеек» (подсистем),
представляющих собой звенья различной физической природы с
законченным математич
ским описанием.
Исследуемые пневмомеханические системы рассматриваются как
совокупность механических, термодина
мических, гидравлических и
электромеханических подсистем соединенных линиями связи. Структура
системы задается в списковой форме, содержащей всю необходимую
информацию для реализации алгоритмов автоматического составления
модели, настройки программы и выпо
лнения счета. Особенностью
комплекса является возможность исследования работы системы как в
установившемся, так и в перехо
ном режимах, с использованием моделей,
отражающих свойства как идеального, так и реального газа (в форме
двухконстантного уравнения с
остояния Редлиха
Квонга), при наличии
внешних возмущающих воздействий (ударного и вибрацио
ного типа).
Практическое использование данного комплекса показало его
эффективность при решении задач, связанных с проектированием и
испытаниями сложных пневмомехани
ческих систем, требующих
оперативного анализа их функционирования.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ
АППАР
ТОВ ПИЛОТИРУЕМОЙ ТЕМАТИКИ
Ю.О. Бахвалов
; И.А. Гурина, В.Д. Костюков; А.В. Цырков
Государственный космический научно
производствен
ный центр
М.В. Хруничева
В современной деловой среде актуальность проектного управления как
метода о
ганизации и управления производством значительно возросла. Это
обусловлено объе
тивными тенденциями в глобальной реструктуризации
бизнеса. Принцип кон
центрации производственно
экономического поте
и-
ала уступил место принципу сосредоточения на развитии собственного п
тенциала организации. Крупные производственно
хозяйственные ко
плексы
конгломеративного типа быстро замещаются гибкими сетевыми структур
ми
, среди участников которых доминирует принцип предпочтения использ
вания внешних ресурсов внутренним (outsourcing). Поэтому прои
водстве
н-
ная деятельность всё больше превращается в комплекс работ со сложной
структурой используемых ресурсов, сложной организа
ционной т
пологией,
сильной функциональной зависимостью от времени и огромной стоимостью.
Объект проектного управления
это особым образом организ
ванный ко
м-
плекс работ, направленный на решение определённой задачи или достиж
ние определённой цели, выполне
ние которого ограничено во времени, а
также связано с потреблением конкретных финансовых, матер
альных и
Материалы секции 11
трудовых ресурсов. При этом под "работой" понимается элеме
тарная, н
е-
делимая часть данного комплекса действий. Элементарность раб
ты
пон
тие условное
и относительное. То, что нецелесообразно делить в одной с
и-
стеме действий, полезно разукрупнять в другой. Например, если за элемент
комплекса работ по сборке автомобиля принимается технологич
ская оп
рация, то одной из "работ" может считаться установка сбо
рщиком фары. Эта
"работа" в данном случае неделима, так как остаются неизменн
ми ее фа
торы
исполнитель, предмет и объект действия. Но, как только мы начинаем
рассматривать исполнение этой работы как отдельную задачу, она сама пр
вращается в комплекс. Од
нако если задача возникает регулярно, а ее реш
е-
ние превращается в рутинную деятельность, доведенную до автом
тизма, то
нет никакого особого смысла каждый раз, приступая к ее решению, рассма
т-
ривать и моделир
вать ее сложную структуру. Результат известен зар
анее и
время, потраченное на планирование, будет просто потеряно. П
этому об
ектом проектного управления является, как правило, комплекс взаимосв
занных работ, направленных на решение некоторой оригинальной задачи.
Однако в современной деловой среде, при с
тремительном развитии техн
и-
ки, технологии и организ
ции производства, при стремительной смене видов
и разновидностей товаров и услуг на рынках, появление перед м
неджером
оригинальных задач стало обычной ситуацией. Если в конце пят
десятых
годов, на заре з
арождения проектного управления, в качестве об
ектов так
го управления выступали исключительно научно
исследовательские и опы
но
конструкторские программы, то в наши дни уже мало кого можно удивить
техническими, организационными, экономич
скими и даже соци
альными
проектами. Уже в самом определении типа пр
екта заложена характерист
и-
ка области его приложения. αicrosoft Office Project
это система класса
Project αanagement, достаточно широко распр
странённая и, при этом, о
носительно простая для конечного пол
ьзователя. Эта система является т
и-
пичным представителем продуктов своего класса и используется во многих
компаниях. Выбор данной программы в качестве примера автоматизирова
н-
ной системы управления проектами обусловлен её доступностью для перс
нального польз
ования, а так же нал
чием в составе ПМК СПМ программы
транслятора структурно
параметрической базы да
ных, полученной при о
б-
счёте моделей в среде СПМ, в формат αicrosoft Project.
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА
ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОИЗВОД
СТВА ЗАГОТОВКАМИ
Материалы секции
Ю.А. Балясов
КБ «Арматура»
филиал ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева»
kba
ru

В условиях наращивания объемов производства, повышения произв
дительности труда и качества продукции на предприятиях ракетно
космической отрасли остро встает
проблема минимизации производстве
н-
ных потерь на всех этапах жизненного цикла продукции, что соответствует
принципам бережливого производства. Особую важность представляет о
п-
тимизация начальной стадии производственного цикла
обеспечения пр
изводства заг
товками.
Среди задач, подлежащих решению на этом этапе, можно выделить
минимизацию времени оформления и пролеживания документов, снижение
запасов металла в кладовых заготовительного участка, исключение време
н-
ных потерь, связанных с поиском заранее оформле
нных документов и м
талла в кладовой, а также обеспечение загрузки оборудования заготовител
ного уч
стка.
Для достижения поставленных целей предлагается:
1) автоматизировать оформление сопроводительного паспорта и тр
бований на получение материала, включая
информацию о протоколе иссл
дования, количестве материала и его предполагаемом расходе на изгото
ление конкретных деталей;
2) обеспечить гот