Eredeti koncepció

Az űrrepülőgép-kilövő szolgáltatások globális piacának elemzése azt mutatja, hogy ma már nagy szükség van űrhajók geostacionárius pályára állítására (a pályasík egybeesik az egyenlítői síkkal, a Föld felszíne feletti magasság 35 800 km). Ez a helyzet várhatóan a jövőben is folytatódni fog. Az alkalmazott extrakciós eszközök azonban rendelkeznek korlátozott lehetőségek, sem a költségek, sem a nyújtott szolgáltatások minősége miatt nem elégítik ki a potenciális ügyfeleket.

A műholdakat geostacionárius pályára szállító hordozórakéták hatékonyságának növelésének és ennek megfelelően a szállítás költségeinek csökkentésének egyik módja az egyenlítői zónából történő kilövés. Ez azzal magyarázható, hogy az ilyen kilövések során, például a 46 fokos szélességi körön található Bajkonuri kozmodrómról, speciális orbitális manővereket kell végrehajtani magas energiaköltséggel, hogy az indítósíkot egyenlítői síkra fordítsák. Ráadásul minél távolabb helyezkedik el az űrkikötő az egyenlítőtől, annál kevésbé használják ki a Föld forgásának hatását. Ennek eredményeként a Zenit hordozórakéta az egyenlítői régióból indítva geostacionárius pályára állíthat egy olyan űreszközt, amelynek tömege kétszer akkora, mint Bajkonurból.

Egy kozmodrom építése az egyenlítői régióban található országok területén rendkívül problémás Oroszország számára, ráadásul üzemeltetése földelidegenítési költségeket igényelne mind a kilövő és a szükséges biztonsági zónával rendelkező műszaki komplexumok építése, mind pedig az ún. a hordozórakéta és az űrrepülőgépek leválasztható fokozatainak esési területei. Figyelembe kell venni azt is, hogy a kilövési útvonalak számát jelentősen korlátozza a sűrűn lakott területek elhelyezkedése. A lakatlan területen elhelyezkedő űrkikötők karbantartása megfelelő elágazó infrastruktúra kialakítását és fenntartását igényli. Ezért merült fel az ötlet egy úszó rakéta és űrkomplexum létrehozására.

Az egyik a legfontosabb tényezők, amelyet a Sea Launch komplexum koncepciójának kialakításakor figyelembe vettek, az orosz és ukrán vállalkozások széleskörű tapasztalata volt a modern, viszonylag olcsó hordozórakéták és rakétarendszerek fejlesztésében, gyártásában és üzemeltetésében, valamint az a tény, hogy a gyártás a kereskedelmi űrhajók körülbelül 80%-a az Egyesült Államokban összpontosul. Az új versenyképes rakéta- és űrkomplexum létrehozásának elfogadott koncepciója a következő fő rendelkezéseket tartalmazza:
— Oroszországban és Ukrajnában kifejlesztett modern hordozórakéták, gyártási technológiák, rakétarendszerek alkatrészei és repülésirányító berendezések alkalmazása;
— a kilövés és a hordozórakéta mobil tengeri eszközök segítségével történő előkészítését és elindítását biztosító műszaki komplexumok autonómiája;
– vízre bocsátás az óceánok vizéből, beleértve az egyenlítői területeket is;
— űrhajók előkészítése az Egyesült Államokban történő kilövésre, a kereskedelmi űrjárművek fő gyártóinak közelében található, kényelmes munkakörülményeket teremtve az ügyfelek számára;
— a komplexum létrehozásának lehető legrövidebb időtartamának garantálása, a projekt megtérülése űrrepülőgép-kilövő szolgáltatások nyújtásával legfeljebb 5-7 évig.

Főbb jellemzők

Az elindított űreszköz tömege (beleértve a felső fokozat vagy hordozórakéta és az űreszköz közötti átmeneti szerkezeti elemek tömegét is):
— geostacionárius pályára — 2,9 tonnáig;
- geotranszfer pályára - 6,0 tonnáig;
- alacsony Föld körüli pályára 0-90 fokos dőlésszöggel. — 11-15 t.
Az indítások száma évente legfeljebb 8.

Az űrhajó megrendelőjével kötött szerződés megkötésétől számítva a kilövésig eltelt idő nem haladja meg a 18 hónapot.

A hordozórakéták hibamentes működésének valószínűsége legalább 0,95.

A fő kilövési terület koordinátái 0 fok. sh., 152 fok. w.d.

A komplexum összetevői.

A Sea Launch rakéta és űrkomplexum hagyományosan úgy képzelhető el, hogy három szegmensből áll - rakétából, űrhajóból és tengeriből.

A rakétaszegmens a következőket tartalmazza:
- Zenit-2S hordozórakéta és DM-SL felső fokozat;
— technológiai berendezések és rendszerek komplexumai űrrakéta előkészítésére és kilövésére;
— automatizált előkészítő és indításvezérlő rendszerek komplexuma;
— automatizált rendszer a felső szakasz repülésirányítása vonzott eszközökkel;
— mérőkomplexum;
— tengerparti komplexum.

Az űrhajó szegmens egy rakományblokkból áll, űrhajóval és egy alapporttal. Az offshore szegmens tartalmaz egy kilövő platformot és egy szerelő- és parancsnoki hajót.

A „Zenit-2S” hordozórakéta. A kétlépcsős Zenit hordozórakéta (a fő fejlesztő az M. K. Yangelről elnevezett Juzsnoje Tervező Iroda, a gyártó a Dnyipropetrovszki Yuzhmashzavod Produkciós Egyesület) és földi komplexuma szolgál a Sea Launch projekt alapjául. 1985 óta 26 hordozórakétát indítottak el a Bajkonuri kozmodrómról. A Zenit (1. ábra) egy modern hordozórakéta, amelyet a könnyű kezelhetőség és az előkészítési és indítási folyamat teljes automatizálása jellemez. Figyelembe véve a tengeri kilövés sajátosságait, a hordozórakéta egyes rendszereit és rekeszeit módosítják vagy módosítják, aminek eredményeként a „Zenit-2S” elnevezést kapta.

DM-SL gyorsítóblokk. A DM felső fokozatot (az S. P. Korolevről elnevezett RSC Energia fő fejlesztője és gyártója) széles körben használják a Proton hordozórakétával együtt űrhajók nagyenergiájú pályára, köztük geostacionárius pályára való indítására. Az orbitális manőverek blokkja (2. ábra) képes többszörösen bekapcsolni a hajtómotort, és nagy bizonyított megbízhatóság jellemzi. A Zenit hordozórakétához való alkalmazkodás, valamint a tengeri kilövés sajátosságainak figyelembe vétele érdekében a felső fokozat egyes rendszereit és rekeszeit módosítják vagy módosítják. Ebben a tekintetben a blokk megkapta a DM-SL indexet.

Hasznos teherblokk. A hasznos teherblokkot a Boeing Commercial Space Company fejleszti, és űrhajók felszerelésére szolgál. A blokk gyártása az alkalmazás figyelembevételével történik legújabb technológiákés tartalmaz egy szénszálas burkolatot, átmeneti szerkezeti elemeket az űrhajó és a DM-SL felső fokozat között, elektromos rendszereket és egy hőmérséklet-szabályozó rendszert. Átmérője 4,15 m, hossza egy űrrepülőgép indításakor 11,39 m, két űreszköz indításakor 16 m.

Kezdő platform. Az űrrakéták kilövéseinek támogatása érdekében a Kvarner módosítja az olajtermelésre létrehozott offshore platformját. A platform önjáró, félig merülő, katamarán típusú (3. ábra). Főbb jellemzők: vízkiszorítás (folyamatban) - 27 300 tonna, sebesség - akár 12 csomó, hossza - 133 m; szélesség - 75 m; magasság (akár főfedélzet) - 42 m.

A platform, amely egy úszó kilövőrakéta-komplexum, fel van szerelve indítóállással, hordozórakéta-szerelővel, üzemanyag-alkatrészekkel feltöltő rendszerekkel és egyéb rendszerekkel, amelyek biztosítják az űrrakéta előkészítését és kilövését. A platform egy orosz hajógyár rakétaszegmens-rendszereivel és berendezéseivel van felszerelve.

Összeszerelő és parancsnoki hajó. Az összeszerelő és parancsnoki hajó megalkotásakor egy Ro-Ro (roll-on, roll-off) teherhajó tervezését alkalmazták. A fő fejlesztő és gyártó a Kvarner. Főbb jellemzők: vízkiszorítás - 30800 tonna, sebesség - akár 16 csomó, hosszúság - 200 m, szélesség - 32 m.

Az összeszerelő és parancsnoki hajó a következő funkciókat látja el: műszaki komplexum (a hordozórakéta és a felső fokozat átfogó tesztelése, az űrrakéta összeszerelése); benzinkút (a felső fokozat tankolása magas forráspontú üzemanyag-komponensekkel és gázokkal); irányítóközpont űrrakéta előkészítéséhez és indításához, a felső fokozat repülésirányítása; központ a mérések fogadására és feldolgozására. A hajót rakétaszegmens-rendszerekkel és felszerelésekkel látták el egy orosz hajógyárban.

A szerelő- és parancsnoki hajó legfeljebb 240 fős személyzet és a kilövés előkészítésében és lebonyolításában részt vevő személyzet befogadására alkalmas, beleértve az ügyfelek képviselőit is, és a tengerjáró hajókhoz hasonló életkörülményeket teremt (vannak egy-két kabinok, konferenciatermek, színházterem , nappalik, kávézók, játékszobák, edzőterem, uszoda).

Tengerparti komplexum. A szárazföldi komplexum az RSC Energia Primorsky fióktelepe alapján épül, és biztosítania kell a Zenit-2S hordozórakéta-fokozatok és felső szakaszok fogadását, tárolását és (az indulási kikötőben) a szállítóhajóra történő berakodását, valamint Oroszországban gyártott üzemanyag-alkatrészek .

Alap port. Az alapkikötő Long Beachen (Los Angeles, USA) található. Célja az űrrepülőgépek előkészítésének, a kilövőplatform és a szerelő-parancsnoki hajó kikötésének, az üzemanyag- és gázkomponensek tankolásának, a hordozórakéta-fokozatok, a felső fokozat és a rakományblokk szerelő-irányító hajóra történő felrakásának biztosítása.

Alapműveletek.

A Zenit-2S hordozórakéta legyártott lépcsőit és a felső fokozatokat (2-3 készlet és az Oroszországban gyártott hordozórakéta üzemanyaga (kerozin) az indulási kikötőbe szállítják, bérelt szállítóhajóra rakják és az alapkikötőbe szállítják. A szállítási idő körülbelül egy hónap.

Az alapkikötőben az űrjárművet egy speciális létesítményben ellenőrzik, hajtóanyag-alkatrészekkel és gázokkal tankolják, és a hasznos teherblokkba helyezik. Ezt követően az indítóplatformon és a szerelő-parancsnoki hajón elhelyezett rendszereket, berendezéseket előkészítik az előkészítő és indítás előtti munkákra, a konténereket, hengereket feltöltik a megfelelő üzemanyag-komponensekkel, gázokkal. A hordozórakéta fokozatait, a felső fokozatot, valamint az űrrepülőgépet tartalmazó rakománytömböt a szerelő- és parancsnoki hajóra szállítják. Ott elvégzik a hordozórakéta és a felső fokozat komplex tesztjeit, a felső fokozat tankolását magas forráspontú hajtóanyag-komponensekkel és gázokkal, a felső fokozat és a hasznos teherblokk dokkolását a hordozórakétával. Az összeszerelt űrrakétát („Zenit-3SL”) az összeszerelő és parancsnoki hajóról az indítóplatformon lévő hangárba töltik.

Az indítóplatform a Zenit-3SL hordozórakétával és a szerelő- és parancsnoki hajóval az óceán kijelölt területére költözik a kilövés céljából.

Ha a rajtot az egyenlítői fő területről (nyugat 152 fok) ütemezzük, az átállás ideje 11 nap.

A kilövőtérben az indítóplatformot félig merülő állapotba hozzák, a hordozórakétát a telepítő kiemeli a hangárból és az indítóállásra helyezi. Az indítóplatformon, valamint a szerelő- és parancsnoki hajón elhelyezett rendszereket előkészítik a kilövés előtti és kilövési műveletekre, elvégzik a hordozórakéta, a felső fokozat és az űrrepülőgépek ellenőrzési ellenőrzését. Az indítóplatform teljes személyzetét és legénységét az indítóhelytől öt kilométerre található szerelő- és parancsnoki hajóra evakuálják, a további megfigyelést és irányítást rádiókommunikáción keresztül végzik. A hordozórakétát és a felső fokozatot megtankolják, és a hordozórakéta automatikusan elindul.

A mérési eredmények továbbításának és a repülésirányításnak az indítóhelyen történő biztosításához a „Selena-M” orosz hajó (úszó mérőpont), a Moszkvai Régió Misszió Irányító Központja, valamint az oroszországi és kazahsztáni földi mérőpontok bevonására kerül sor.

A projekt főbb résztvevői.

A Sea Launch komplexum létrehozását és üzemeltetését a tervek szerint kereskedelmi alapon, állami pénzügyi források bevonása nélkül, de minden bizonnyal kormányzati szervek ellenőrzése és támogatása mellett valósítják meg. Ezek mindenekelőtt az Orosz Űrügynökség és a Védelmi Ipari Minisztérium, az Ukrán Nemzeti Űrügynökség és az Egyesült Államok Kereskedelmi Űrszállítási Minisztériuma.

A projekt megvalósításán már dolgozik a Sea Launch (Sea Launch) vegyesvállalat, amelynek alapítói a Boeing amerikai repülőgép- és űrvállalat, az orosz Rakéta- és Űrtársaság, az Energia. S.P. Korolev, Európa legnagyobb hajóépítő vállalata - a norvég Kvarner cég, Ukrajna vezető repülőgépipari vállalatai, a PA Yuzhmashzavod és a Yuzhnoye Design Bureau névadója. M.K. Yangel.

A Boeing cég felelős a rakományegység és az alapport létrehozásáért, valamint biztosítja az ügyfelekkel és az űrhajó-fejlesztőkkel való interakciót. A rakétaszegmens gyártását az RSC Energia, a Yuzhnoye Design Bureau, valamint az érintett oroszországi és ukrajnai vállalatok biztosítják, a Kvarner az indítóplatformot módosítja, valamint összeszerelő és parancsnoki hajót épít. A Boeing és a Kvarner társaságok nemcsak résztvevőként, hanem befektetőként is működnek a projektben. Az innovatív projekt megvalósítását a Világbank, a Nemzetközi Újjáépítési és Fejlesztési Bank, valamint számos nagy kereskedelmi bank támogatja.

Az első indítást 1998-ra tervezik. A Sea Launch projektben résztvevők tekintélye és tapasztalata, a koncepció eredetisége, valamint a rakéta- és űrtechnológia, valamint a hajógyártás már jól bevált, bevált terveinek széleskörű elterjedése a siker kulcsa.

1996. december 26., 14:52. Kategória , Megtekintések: 1324

-- [ 1 oldal ] --

Fdorov Alekszej Vladimirovics

AZ ŰRRAKETA ESZKÖZÖK ALAPJAI

KOMPLEXUSOK

oktatóanyag

BEVEZETÉS................................................. ...................................................... .............................. 5

1. SZAKASZ ŰRRAKÉTÁK ÉPÍTÉSÉNEK ALAPJAI

KOMPLEXUSOK................................................ ...................................................... ......... 7 ALAPVETŐ INFORMÁCIÓK AZ ŰRENDSZEREKRŐL.

1 AZ ŰRRENDSZER ÉS A TÉRKOMPLESZ FELÉPÍTÉSE................................................ .......................................................... ................................ .......... 7 1.1 A térrendszer felépítése. .................................................. ................................ 7 1.2 Űrkommunikációs rendszerek................ ...................................................... ........ .............. 1.3 Űrnavigációs rendszerek...................... ........... .......................... 1.4 Űr időjárási rendszerek......... .......................................................... .... 1.5 Űrrakéta támadásra figyelmeztető rendszerek................ ..... 1.6 Űrfigyelő rendszerek................... ................................................................ .... A RAKETA ÉS ŰR KOMPLEX CÉLJA ÉS ÖSSZETÉTELE................................... .. .................................................. .... ........................... 2.1 Térkomplexum: a főbb részek célja és összetétele....... .... ..... 2.2 Rakéta és űrkomplexum: a fő elemek összetétele és rendeltetése 2. SZAKASZ. INDÍTÓRAKÉTÁK, FELSŐ EGYSÉGEK ÉS ŰRJÁRMŰVEK FELÉPÍTÉSÉNEK ALAPJAI ....... .... ..................... KINYÚJTÁSI ESZKÖZÖK........................ ...................................................... ........................ 3.1 Általános információ a hordozórakétákkal kapcsolatban................................................ .............................................. 3.2 Járműmotorok indítása................ ................................................................ ...................... 3.3 A rakéta üzemeltetésének feltételei – hordozó..................... ................... 3.4 Házkialakítású hordozórakéta........................ .............................. .......... 3.5 A hordozórakéta fedélzeti rendszerei. ................................

.................................. 3.5.1 Végrehajtó szervek hordozórakéta-vezérlőrendszerek........................ 3.5.2 Indítójármű-elválasztó rendszerek................ .............................................. 3.5.3 Pneumohidraulikus rendszerek a hordozórakétáról........................................ ............................................................ ..................... ........................ ŰRJÁRMŰVEK... .......................................................... ...................... 4.1 Általános információk az űrhajókról. A modern űrhajók tervezésének változási tendenciái................................................ ......... .................................................................. .................... 4.3 Az űrhajók működési feltételei......... ................ 4.3.1 Űrhajó betöltése................................................................ ....................... 4.3.2 A közeg ritkulása (űrvákuum).......... ...... .............................. 4.3.3 Meteorzáporok és űrszemét....... ...... .......................................... 4.3.4 Nulla gravitáció... . .................................................. ..................................................... 4.3. 5 Kozmikus sugárzás (sugárzás) és hőáramlások................................ A RAKETA- ÉS ŰRTECHNIKA MŰSZAKI ALAPJAI.. 5.1 Rakéta- és űrtechnológiai berendezések szerkezeti anyagai........................ 5.2 Hővédő anyagok........... ...................................................... ................... 3. SZAKASZ RAKETTÁK ÉS ŰRKOMPONENSEK TECHNOLÓGIAI BERENDEZÉSÉNEK TERVEZÉSÉNEK ALAPJAI...... ÁLTALÁNOS INFORMÁCIÓK A RAKETA TECHNOLÓGIAI FELSZERELÉSÉRŐL ŰR KOMPLEX........................................................ 6.1 Alapvető információk a kozmodromok................................................................ ................. 6.2 Alapvető információk a rakéta és az űrkomplexum helyzeti területéről....... .............................................................. ........................................ 6.3 Általános tudnivalók a rakéta technológiai berendezéseiről és űrkomplexumok................................................ ..................................................... ........... ......... 6.4 Az általánosított technológiai folyamat fogalma. A műszaki komplexumban és a komplexumban rakétavetőkkel végzett technológiai műveletek tartalma és sorrendje........ 6.4.1 A műszaki komplexum rakéta- és űrtechnológiájával végzett főbb munkák tartalma....... ....... ................................................ 6.4.2 Az indítókomplexumban rakéta- és űrtechnológiával végzett főbb munka tartalma................................................ .................. ...................... A TECHNIKAI ÉS INDÍTÁSI TECHNOLÓGIAI BERENDEZÉSEK CÉLJA ÉS ÖSSZETÉTELE KOMPLEXUSOK................... .......... 7.1 A műszaki komplexum technológiai berendezésének rendeltetése, összetétele...... .................................................................. .................................................. ........ 7.2 A kilövőkomplexum technológiai berendezésének rendeltetése, összetétele................................... ...................................................... ............................................................ 7.3 A tankolás jellemzői űrhajók és hordozórakéták.

Az űrhajók és hordozórakéták üzemanyagtöltő állomásának technológiai berendezésének célja és összetétele................................................ .................. 7.3.1 Az űrhajók és az RB üzemanyag-utántöltésének jellemzői................................ .............................. ............... 7.3.2 Cél és teljesítmény a benzinkút jellemzői................................................................ .............................................................. ................................ 7.3.3 A benzinkút technológiai berendezéseinek összetétele, rendeltetése... . .................................................. ..................................................... ........... ....... 4. SZAKASZ. ŰRRAKETAKOMPLEXEK GYÁRTÁSÁNAK ÉS MŰKÖDÉSÉNEK ALAPJAI................... .............................................. RAKETA ÉS ŰRBERENDEZÉS, MINT GYÁRTÁSI ÉS ÜZEMELTETÉSI TÁRGY................................................... ........... 8.1 A rakéta- és űrtechnika, mint működési tárgy jellemzői . 8.1.1. Az űreszközök földi üzemeltetésének jellemzői................................................ 8.1.2. Funkcionális az RSC jellemzői.................................................. ........................ 8.1.3 A rakétavető előkészítésének és kilövésének jellemzői................ ........................ 8.1.4 rövid leírása hordozórakéta, mint működési tárgy 8.1.5 Az űrrepülőgépek, mint működési objektumok jellemzői....... 8.1.6 A rakéta üzemanyag-alkatrészeinek és sűrített gázainak tulajdonságai és hatása az űrrakéták működésére...... .................................................. ...... .................... 8.2 A rakéta- és űrtechnológia, mint gyártási tárgy jellemzői. A RAKETA- ÉS ŰRBERENDEZÉS TERMÉKEK GYÁRTÁSÁNAK ÉS ÜZEMELTETÉSÉNEK MINŐSÉGELLENŐRZÉSÉNEK SZEREPE ÉS HELYE 9.1. Az üzemi minőség fogalma. A KSR működési tulajdonságainak és jellemzőinek osztályozása................................................ 9.2 Rakéta minőségellenőrzése és űrtechnológiai gyártás.. .......... 9.3 A rakéta- és űrtechnológiai gyártás roncsolásmentes minőségellenőrzésének aktuális problémái................... .............................................................. ...... BIBLIOGRÁFIA...... ..................................... ................................................................ BEVEZETÉS A rakéta- és űrtechnológia megalkotása volt az egyik kiemelkedő tudományos és műszaki vívmányok század, amely lehetővé tette a világűr feltárásának, fejlesztésének és gyakorlati felhasználásának megkezdését. A Miatyánk úttörő az űrkutatás területén – elsőként indítottunk mesterséges földi műholdat, emberi repülést az űrbe, ezzel megnyitva az űrkutatás korszakát.

A hazai tudósok ezen a területen elért eredményei világszerte elismerésben részesültek.

Jelenleg az emberi tevékenységnek nincs egyetlen olyan területe, ahol ne használnának űrtechnológiát.

Az űrtechnológiák megjelenése az űreszközök felhasználásának lehetőségének köszönhető, amelyek létrehozása a tudomány és a technológia számos ágának fejlődésével, a tudományos és technológiai haladás szinte valamennyi vívmányának felhasználásával, valamint jelentős anyagi ráfordításokkal jár, pénzügyi, idő és emberi erőforrások.

Az űreszközök segítségével a következő fontos eredmények születtek az emberi tevékenység különböző ágaiban:

Telefonos és informatikai képességek bővítése;

Televíziós kommunikáció biztosítása kontinensek között;

Globális meteorológiai szabályozás műholdak segítségével, ami drámaian megnövelte az időjárás-előrejelzések pontosságát;

Hajók és repülőgépek navigációjának javítása;

Bajban lévő tengeri, légi és földi objektumok felkutatása és észlelése;

A földfelszín és az óceánok globális és helyi környezeti ellenőrzése (monitoring);

Geodézia, térképészet, ásványkutatás, tüzek és egyéb természeti katasztrófák felderítése stb.

A világűr kutatásának és felhasználásának sajátos problémáinak megoldása az űrrendszerek vagy térkomplexumok megfelelő célú működése során érhető el. Általánosságban elmondható, hogy az űrrendszer a világűrben és az űrből származó problémák megoldására tervezett űreszközök legmagasabb szintű funkcionális integrációja, és magában foglalja az összes orbitális és földi komponenst, amely szükséges ahhoz, hogy a fogyasztók elérjék a kívánt célt.

A megoldandó feladatok sokféleségét, valamint a felhasznált űreszközök mennyiségi összetételét tekintve kiemelt helyet foglal el az űrkomplexum szerkezetében a rakéta- és űrkomplexum (RSC), amely megoldást nyújt hordozórakéták, űrhajók és felső fokozatok földi működésének problémái. Az RSC egyik kiemelt feladata egy űrrakéta kilövésre való előkészítése és az űrrepülőgép adott pályára állítása.

A tankönyv arra tesz kísérletet, hogy áttekintse a rakéta- és űrrakéták tervezésének és működésének alapjait, rendeltetését, összetételét, feladatait, általános tudnivalókat az alkatrészeinek tervezési és működési jellemzőiről, valamint a minőségellenőrzés szerepéről és helyéről. rakéta- és űrtechnológiai termékek a gyártás és az üzemeltetés során.

Tankönyv „Rakéta- és űrkomplexumok tervezésének alapjai”

célja a mesterek felkészítése a "Rakétarendszerek és kozmonautika" képzési területen a 160400 képzési területen. "Rakéta- és űrkomplexumok termékeinek minőségellenőrzése", és az oktatási folyamat részeként használható a tudományágban " A rakéta- és űrkomplexumok tervezésének alapjai", és hasznos lehet az ezen a területen kutató végzettségű hallgatók és tanárok számára is.

A „Rakéta- és űrkomplexumok tervezésének alapjai” javasolt tudományág tanulmányozása eredményeként a mestereknek ismerniük kell a különféle célú rakéta- és űrkomplexumok és azok alkatrészeinek építésének alapjait, a rakéta- és űrkomplexumok, mint irányítási objektumok tervezésének alapjait. gyártásuk és működésük során, valamint a különböző típusú rakéta- és űrkomplexumok működésének alapelvei.

tudjon elemezni jelen állapot RKT termékek és minőségellenőrzési folyamatok rakéta- és űrkomplexumok termékeihez, elemzik a rakéta- és űrkomplexumok termékeinek tesztelhetőségét azok gyártása és üzemeltetése során;

igazolja új módszerek alkalmazhatóságát az RKK termékek minőségellenőrzésére, figyelembe véve azok felépítési és előkészítési technológiájának sajátosságait, űrrakéta előkészítését a kilövésre és űrrepülőgép pályára állítását.

A tudományág információs és logikai értelemben fejleszti az általános tudományos és szakmai ciklusok diszciplínáit, információs és módszertani alapjául szolgál a mesterképzés speciális tudományágainak tanulmányozásához, valamint módszertani alapjául szolgál a mesterképzés elkészítéséhez és megírásához. tézis.

1. SZAKASZ RAKETTÁK ÉS ŰRÖSSZETÉTELEK ÉPÍTÉSÉNEK ALAPJAI 1 ALAPINFORMÁCIÓK AZ ŰRENDSZEREKRŐL.

AZ ŰRRENDSZER ÉS TÉRKOMPLESZ FELÉPÍTÉSE A világűr feltárásának és felhasználásának sajátos problémáinak megoldása a megfelelő célú űrrendszerek vagy térkomplexumok működése során valósul meg. Általánosságban elmondható, hogy az űrrendszer a világűrben és az űrből származó problémák megoldására tervezett űreszközök legmagasabb szintű funkcionális integrációja, és magában foglalja az összes orbitális és földi komponenst, amely szükséges ahhoz, hogy a fogyasztók elérjék a kívánt célt.

Az űrrendszer felépítése 1. Társadalmi-gazdasági problémák megoldására kommunikációs, navigációs, geodéziai, meteorológiai stb. CS-k kerültek kialakításra és üzemeltetésre, az ország védelmének biztosítására - kommunikáció és harcirányítás, felderítés, rakétatámadás-figyelmeztetés stb. CS-k.

Bármely CS (1.1. ábra) tartalmaz űreszközöket, amelyek két csoportra oszthatók:

KS KK SpK 1.1. ábra – Az űrrendszer felépítése az űrhajók kipufogógázának létrehozását, bővítését, működését és utánpótlását biztosító űrrendszert jelenti, egyesítve az „űrkomplexum” kifejezéssel;

űrinformációs fogyasztó technikai eszközei, amelyeket a „speciális űrrendszer komplexum (SPS)” fogalom egyesít.

Általában egy CC több CC-t is tartalmazhat. A KB összetételét, célját és funkcióit az 1.2. pont tárgyalja.

Az SpK olyan műszaki eszközöket és szerkezeteket tartalmaz a bennük elhelyezett berendezésekkel, amelyek célja speciális információk fogadása az űrjárműtől, regisztrálásuk, feldolgozásuk, tárolásuk és a fogyasztók felé történő továbbítása. Az SpK alapok az Orosz Föderáció szövetségi szervei, a fegyveres erők főparancsnoksága és más fogyasztók információinak fogadására és feldolgozására szolgáló megfelelő központokban találhatók.

A CS működési diagramja az 1.2. ábrán látható.

A műszaki és kilövőkomplexumokban előkészített RLV egy adott pályára bocsátja az űrrepülőgépet. A hordozórakéta fedélzeti berendezéseinek működésére vonatkozó összes adat a kozmodrom mérőkomplexumába kerül későbbi elemzés céljából. Az űrhajó fedélzeti rendszereinek működésével kapcsolatos információk a parancsnoki és mérési komplexumokhoz (CMS), majd a Flight Control Centerhez kerülnek, amely kiadja a szükséges parancsokat az űrhajó vezérlőrendszerének. Speciális (cél)információkat küldenek az SpK-nak. Ha az űrjárműben vannak visszatérő elemek (leszálló modul, leszálló kapszulák), akkor ezek keresését, karbantartását és a fogyasztóhoz való eljuttatását az űrhajó részét képező leszálló és karbantartó komplexum (LMC) végzi.

Az űrhajó OG-ja nem közvetlenül, hanem az űrkomplexum szerves részeként az űrhajó része. A CS működésének minősége azonban nagyban függ az orbitális csoport szerkezetétől.

Tekintsük az OG űrszonda felépítését a „GLONASS” űrnavigációs és kommunikációs rendszer példáján, amely 24 űrhajóból áll, egyenként 8 űrhajót elhelyezve három fázissíkban, amelyek a felszálló csomópont hosszúságában különböznek egymástól. a pálya. Az űrhajók minden fázissíkban körpályán helyezkednek el, amelynek elemei a következő jellemzőkkel rendelkeznek:

dőlésszöge 650;

magasság 19 100 km;

keringési idő 11 óra 15 perc. Ez a konstrukció lehetővé teszi a célproblémák folyamatos megoldását a különböző fázissíkban elhelyezkedő űrjárművek váltakozó használatához.

Így, ha az első fázissík felszálló csomóponti hosszúsága 1 = 00, akkor a második és harmadik sík felszálló csomóponti hosszúsága 2 = 1200, illetve 3 = 2400. Ezért az űrjármű különböző fázissíkokra történő indításához az ILV indítási idejét órákban kell eltérni (24 óra / 3 = 8 óra), például 00.00.00, 8.00.00 és 16.00.00 Moszkvai szülési idő (UHF) . Az űrhajó behelyezésének meghatározott pontosságának biztosítása érdekében (a fázissíkok felszálló csomópontjának hosszának abszolút hibája általában nem haladja meg a 10-et) a hordozórakéta kilövési késleltetése (az úgynevezett kilövőablak) nem haladhatja meg a 4 percet (24 60 1/360 = 4 perc).

Az űrhajókat a fázissíkban egyenlő távolságra kell elhelyezni egymástól. Ha feltételezzük, hogy egy fázissík mind a 8 űreszközét napközben fel lehet indítani, akkor az űrhajó kilövéseit 1 óra 24 perc 22,5 másodperc alatt kell végrehajtani (11 óra 15 perc / 8 = 1 óra min 22,5 s). Így, ha az első űreszközt 00.00 UHF-kor indítják, akkor az utolsót, 1.2 ábra - A nyolcadik űrrendszer működési diagramja, 9 óra 50 perc 37,5 UHF (1 óra 24 perc 22,5 s (8 1) = 9 óra 50 perc 37,5 s).

Az űrhajó kipufogógázának képződése a következőképpen történik. Három űrhajóból álló blokkot egy Proton hordozórakéta indít a 2. űrhajó helyére.

Ezért a hordozórakéta indítási ideje 1 óra 24 perc 22,5 s UHF. Ezután az 1. és 3. űrhajót egy korrekciós meghajtási rendszer segítségével a szomszédos pontokra mozgatják.

Ennek a fázissíknak a kialakításának folytatásához a következő három űreszközből álló blokk csak egy nap (vagy tetszőleges számú nap) elteltével indítható, és az 5. űrszonda pontjára kell indítani (a hordozórakéta felszállási ideje - kb. 5 óra 37 perc 52,5 s UHF) . Ezután a 4. és 6. űrhajót a szomszédos pontokra telepítik.

A gyakorlatban az űrhajók teljes orbitális konstellációjának létrehozása években számolva hosszú időt vesz igénybe. Egy űrjármű-csoport felépítése és bővítése minden fázissíkban egyszerre történik.

Ez annak köszönhető, hogy egy 12 űrhajóból álló csoporttal (4 minden fázissíkban) a GLONASS rendszert napi 18 óráig lehet rendeltetésszerűen használni.

Most pedig nézzük meg röviden a legszélesebb körben használt CS néhány jellemzőjét.

Űrkommunikációs rendszerek 1. A modern kort az információ gyors növekedése jellemzi az emberi tevékenység minden területén. A hagyományos információtovábbítási eszközök (telefon, távirat, rádióműsor) fejlesztése mellett új információtípusok létrehozására volt szükség - televízió, adatcsere automata vezérlőrendszerekben és számítógépekben, újságnyomtatási mátrixok továbbítása stb. .

A gazdasági problémák és a tudományos kutatás globális jellege, a széles körű államközi integráció és együttműködés a termelésben, a kereskedelemben, a kutatási tevékenységekben, valamint a cserekapcsolatok bővülése a kultúra területén a nemzetközi és interkontinentális kapcsolatok jelentős növekedéséhez vezetett, beleértve a televíziózást is. programokat.

A távolsági földi és tenger alatti kábelvonalak építése hatalmas erőforrás-ráfordítást igényel minden típusú erőforrásból. A rádiókommunikáció lényegesen nagyobb kapacitással, hatótávolsággal és különféle típusú kommunikációkhoz konfigurálható. A rádiókapcsolatoknak azonban vannak bizonyos hátrányai, amelyek sok esetben megnehezítik használatukat. Új utakat nyitottak a távolsági rádiókommunikáció eredendő hiányosságainak leküzdésére az űrhajók pályára állítása mesterséges műholdak Föld és ezek alapján egy űrkommunikációs rendszer létrehozása.

Az űrkommunikációs rendszer (SCS) minden típusú távolsági kommunikáció (intercity, nemzetközi, interkontinentális), rádiós és televíziós műsorszórás, internetes információtovábbítás stb. biztosítására szolgál. Az SCS-t más néven ún. műholdas rendszer kommunikáció.

A gyakorlat megerősítette, hogy az űrhajók kommunikációra, különösen nagy távolságú nemzetközi és interkontinentális, televíziós és távirányítási kommunikációra, nagy mennyiségű információ továbbításakor lehetővé teszi a hagyományos rádiókommunikációban rejlő számos nehézség kiküszöbölését. Ebben az esetben lehet passzív vagy aktív továbbítást használni.

Ahhoz, hogy a rádiókommunikációt a VHF tartományban kellően nagy területen szervezzék meg, nagyszámú köztes átjátszót kell létrehozni. Mivel az űrjármű egyidejűleg több pontról is megfigyelhető, amelyek között kommunikációt kell kialakítani, rádiójel továbbítására használható. A legegyszerűbb megoldás, ha az űrhajót olyan tárgyként használjuk, amely visszaveri a rá irányuló rádióhullámokat. Ez az elv a passzív relé módszer alapja (1.3. ábra).

Kommunikációs űrhajó 1.3. ábra – Kommunikációs űrjármű kommunikációs diagramja passzív továbbítási módszerrel A, B – f1 frekvencián működő adó- és vételi pontok;

A1, B1 – f frekvencián működő adó- és vételi pontok Kommunikációs munkamenet csak akkor lehetséges, ha a kommunikációs űrjármű az adó és a vevő egyidejű láthatóságának zónájában van, és antennái az űrjármű felé irányulnak. Az A jeladóból f1 frekvenciájú jelet továbbítanak az űrhajó irányába. Az űrhajó fedélzeti berendezése veszi a jelet, felerősíti és f1 frekvencián továbbítja a B vevő felé, amely biztosítja a jel vételét, erősítését és használatát.

Az ilyen CSS nyilvánvaló egyszerűsége, alacsony költsége és bizonyos technikai előnyei ellenére (nagyszámú levelező egyidejű működésének lehetősége, a kommunikáció minőségének csak az űrhajó tükrözőképességétől való függése) komoly hátrányai vannak. Különösen a stabil kommunikáció fenntartásához nagy adóteljesítményre és a vevő földi eszközök nagy érzékenységére van szükség. De még akkor sem, ha ezek a feltételek teljesülnek, a rádióvonalak nem működnek elég stabilan, sok interferenciával. Ezen túlmenően, az ilyen űrhajók aktív létezésének időszaka alakváltozások és a fényvisszaverő tulajdonságok romlása miatt rövidnek bizonyult. Ezért a passzív reflexió elve nem talált további fejlődésre az űrkommunikációs rendszerekben.

Az űrhajó-kommunikáció aktív relével való alkalmazásának elve meghonosodott és elterjedt. Ebben az esetben a kommunikációs rendszer a következőképpen működik (1.4. ábra).

1.4. ábra – Kommunikációs űrjármű kommunikációs sémája az aktív relé módszerrel ZSV1 – a kommunikációs űrhajó közös láthatósági zónája az A és B pontok szerint a H1 pályamagasságon;

ZSV2 – a kommunikációs űrhajó közös láthatósági zónája az A és B pontok által a H2 pályamagasságon;

f1 – átviteli frekvencia az újraadás előtt;

f2 – átviteli frekvencia az újraadás után, az A pontban található I. állomás a megfelelő közbenső földi rendszereken (antennákon) f1 frekvenciájú jeleket küld a A-C irány az A és B pontok láthatósági zónájában található kommunikációs műholdon.

Az űrhajón ezeket a jeleket veszik, erősítik és továbbítják, de f2 in frekvencián S-B irányba. A B pontban a vett jeleket feldolgozzák és földi kommunikációs csatornákon keresztül továbbítják a II. állomásra.

Az, hogy az űrhajó jelismétlőjének f1 frekvencián nagy információáramlást kell fogadnia és továbbítania, szélessávú vevőkészülékre van szükség, amelybe a hasznos jellel együtt az interferencia is behatol. Az f2 frekvencián felerősített és továbbított interferencia rontja a kommunikáció minőségét. Ezért a modern jelismétlők feldolgozó eszközökkel (szűrőkkel) vannak felszerelve, amelyek megtisztítják a hasznos jelet az interferenciától.

Az aktív relével való űrkommunikáció elve magában foglalja a megfelelő antennák, vevő- és adóberendezések, valamint tápegységek felszerelését az űrhajón. Ez lehetővé teszi a vevő földi eszközök adási teljesítményének és érzékenységének jelentős csökkentését.

Az egyik kulcskérdés az űrhajók pályáinak paraméterei. Az északi féltekén elhelyezkedő hazánkban a globális folyamatos kommunikáció megszervezéséhez célszerű erősen elliptikus, 12 órás keringési periódusú pályákat alkalmazni az űrhajók elhelyezésére. Egy-egy űrszonda az apogee felé haladva és a perigeusba visszatérve 8 órán keresztül kölcsönösen láthatóvá teheti nyugati és távol-keleti területeinket. A kommunikáció folytonosságának biztosítása érdekében négy űrjármű kerül az űrhajó rendszerébe erősen elliptikus pályán, mivel a vezérlési technológia szerint egy óra alatt telemetriával ellenőrizzük az űreszköz állapotát, bekapcsoljuk az átjátszót és üzemmódba „húzzuk”, amikor a látási zónába való belépés, valamint a látási zóna elhagyásakor a telemetria és a kikapcsolás.

Egyes rádióhullám-tartományokban a kommunikációszervezési igényeket nem elégíti ki egy-egy űrjármű (reléműhold) csatornáinak (törzseinek) kapacitása. Ebben a tekintetben szükség volt az űrhajók számának növelésére az OG-ban, és el kell különíteni számukra a szolgáltatási területeket. Kiderült, hogy a legtöbb előfizető az északi és déli szélesség 40° - 60° sávjában található, és ebből a célból a legkényelmesebb a kommunikációt a következő helyen található műholdak segítségével szervezni. geostacionárius pályák(1.5. ábra). Az ábrán feltüntetett pontok az űrhajó napközbeni pályán lévő helyzetének felelnek meg.

Kommunikációs űrhajó Kommunikációs űrhajó 1.5. ábra – Kommunikációs űrjárművek pályahelyzete erősen elliptikus és geostacionárius pályán: 0 – 24 – a nap órájában Jellemezzük a CSS-ben szereplő űrjárműveket. Négy Molniya típusú űrhajó

(1.6. ábra) egy erősen elliptikus pályán és négy Horizon típusú űrhajón

(1.7. ábra) vagy „Képernyő” (1.8. ábra) geostacionárius pályán (tartalékkal) biztosítják a globális kommunikáció megszervezését az északi féltekén, a déli féltekén pedig - 60°-os szélességig.

A Molniya kommunikációs műholdak kétféle felszereléssel vannak felszerelve: szerviz (szolgáltatás) és speciális. A szolgálati fedélzeti berendezések olyan rendszereket, műszereket és általános célú egységeket foglalnak magukban, amelyek az űrjármű működőképességét, állapotának figyelését és repülés közbeni irányítását biztosítják, függetlenül az elvégzett feladatok jellegétől.

1.6 ábra – „Molniya-2” kommunikációs űrhajó

1.7 ábra – „Horizont” kommunikációs űrhajó

1.8 ábra – „Ekran” kommunikációs űrhajó

A fedélzeti szolgálati berendezések összetételét és célját, amelyek általában a legtöbb űrjármű esetében azonosak, az 1.5. bekezdés tárgyalja.

A Molniya űrhajó speciális fedélzeti felszerelése a következőket tartalmazza:

jelek vételére és továbbítására szolgáló antennák Föld - tábla - Föld és a működésükhöz kapcsolódó antennaeszközök nyomkövető és meghajtó rendszerei. Az űrszondának két összecsukható hálószerkezetű parabolaantennája van, amelyek az űrszonda pályára lépése után kinyílnak. A teljes repülés során az antennák a Föld közepe felé irányulnak;

egy átjátszó, amely vevő, átalakító és erősítő eszközökből áll. A műholdnak három átjátszója van:

a fő egy és két tartalék, szükség esetén a fő cseréje.

Az űrrepülőgép térbeli helyzetének figyelése, mozgási paraméterek mérése, a pálya paramétereinek meghatározása és beállítása, az űrjármű mozgásának előrejelzése, a fedélzeti rendszerek állapotának, megfelelő működésének ellenőrzése és diagnosztikája, az energiafogyasztás figyelése az űreszköz erőforrásai és a megállapítottak betartása hőmérsékleti rezsim A földi irányító komplexum szolgálatai és létesítményei látják el az aktuális programok és egyszeri parancsok kiadását az űrhajó fedélzetén, azok áthaladását és végrehajtását, valamint néhány egyéb irányítási funkciót.

Az 1976-ban kezdődő Ekran típusú műholdakat geostacionárius pályára állítják, és távoli régiókban való televízió- és rádióműsorszolgáltatásra tervezték. Így az Ekran űrhajó szolgáltatási területe keleti 90°-os pozícióval Novoszibirszktől Jakutszkig terjed. Ez biztosítja a jelek közvetlen vételét az űrhajótól az egyszerűsített típusú kis kollektív antennák felé, amelyeket közvetlenül a házak tetejére szerelnek fel. A telepítés során 1-3°-os pontossággal a geostacionárius űrhajó felé orientálódnak.

Megjegyzendő, hogy az Ekran űrhajó „állását” egy adott szolgáltatási terület felett nagy pontossággal kell biztosítani: kb. 0,5°-1° szélességben és hosszúságban. Szükség esetén a pályát beépített vezérlő mikromotorok segítségével állítjuk be. Szintén magas követelményeket támasztanak a helyzetszabályozó rendszerekkel szemben: az űrhajó eltérése a megállapított iránytól nem haladhatja meg a 0,1o-ot. A modern űrtechnológia ilyen pontosságot tud biztosítani. A fedélzeti antennák tájolási hibái jelentősen csökkentik a szolgáltatási területet. Így, ha a tájolásuk 1°-kal hibás, a televízió szolgáltatási területe a maximális lehetséges értéknek csak körülbelül 60%-a lesz.

Szolgáltatni Jó minőség jelet a modern kommunikációs műholdakon, erősen irányított fedélzeti antennákat használnak 17°-tól (globális lefedettség) 2°-4°-ig terjedő sugárszélességgel.

Hazánk 1967 óta a Molnija műhold bázisán üzemelteti az Orbita űrtelevíziós hálózatot (1.9. ábra).

A moszkvai televízióközpont televíziós jeleit földi kommunikációs csatornákon keresztül továbbítják a Molnyija KSS egyik földi állomására, és annak antennáján keresztül a Molnija űrhajóra sugározzák. Itt fogadják és azonnal továbbítják őket az Orbita hálózat összes vevőállomásához rendelkezésre álló idő az űrhajó látótávolságán belül. Az űrhajótól az Orbita állomás kapta

A televíziós jelek szélessávú kábelvonalakon keresztül jutnak el a helyi televíziós központokhoz, amelyek adóikkal és televíziós antennáikkal továbbítják a televíziós műsort a régióban lévő televízió-vevőkészülékekhez.

1.9. ábra – Televíziós adások sémája a Molniya űrhajó használatával

az Orbita rendszerben

A – a központi televízió televíziós központja;

B – földi kommunikációs csatorna;

B – a Molnija földi komplexum kommunikációs pontja;

G – „Molniya” kommunikációs műhold;

D – az Orbita hálózat vevőállomása;

E - helyi televíziós központok és lefedettségi területeik Az Orbita hálózat állomásai kerek vasbeton épületekben helyezkednek el, amelyek teteje nagy hatékonyságú, 12 m-es tükörátmérőjű parabola antennák alapjául szolgál A tükör viszonylag kis mérete , az antenna kialakításának könnyedsége és egyszerűsége a "Lightning" űrhajó-adó meglehetősen nagy teljesítményének köszönhető.

Az Orbit földantenna megengedett sebességtartománya

biztosítja az űrhajó megbízható nyomon követését bármely magasságban és pozíciójának irányszögében az állomáshoz képest.

A számítások azt mutatják, hogy a kommunikációs űrhajó erősen elliptikus pályán helyezkedik el, a következő paraméterekkel: dőlésszög i = 65;

perigeus magasság Hn = 400 km, apogee magasság Na = 40 000 km, keringési periódus T = 12 óra, amely képes az űrhajó egyidejű láthatóságát az Orosz Föderáció nyugati és keleti régióiban 8 órán keresztül biztosítani.

A katonai vezetési és irányító egységek nagy szerepet játszanak a vezetésben és irányításban.

Így használatuk a „társulás - kapcsolat” működési linkben

10 000 km-ig növeli a kommunikációs hatótávolságot és 1500 bit/s-ig az információátviteli sebességet.

A CSS használata minőségi ugrást tett lehetővé a kommunikáció megszervezésében. Így a mobilkommunikáció, amely a közelmúltig olyan egzotikusnak tűnt, szilárdan belépett az életbe, és szó szerint egy évtizeden belül elérhetővé vált emberek milliói számára. A CSN fejlesztése az előfizetők különböző szinteken történő globális stabil és folyamatos kommunikációjának további biztosítását, a kommunikációs hálózatok kapacitásának növelését és a többszintű távközlési terek szervezését célozza majd.

Űrnavigációs rendszerek 1. A Földön, a tengeri útvonalakon és a Föld-közeli űrben folyamatosan növekszik azon irányított objektumok száma, amelyek folyamatosan navigációs támogatásra – helyzetük, irányuk és sebességük pontos meghatározására – szorulnak. A közlekedés jelenlegi szintjét és különösen a fejlődési kilátásokat a kommunikációs zónák jelentős bővülése és a járművek sebességének növekedése jellemzi: mastered szuperszonikus sebességek a polgári repülésben a tengeri és óceánjáró hajók sebessége jelentősen megnőtt, a nemzetközi légitársaságok hatalmas, az egész földkerekséget lefedő tereket szelnek át. Az Északi-sarkvidék és az Antarktisz, amelynek középpontjába való behatolás egészen a közelmúltig hősiesség és bátorság volt, hétköznapi területté vált. szállítási útvonalak. A szállítási feladatok mennyiségének, hatékonyságának és jelentőségének növekedésével nőnek a navigációs támogatás minőségével szemben támasztott követelmények. Sok objektum nagyon gyakori, nagy pontosságú navigációs meghatározást igényel bármikor, az időjárási viszonyoktól függetlenül. A mozgó objektumok nagy sebessége korlátozott időn belüli, és gyakran valós időben történő navigációt tesz szükségessé.

Ezért magas követelményeket támasztanak a modern navigációs támogatással szemben, amelyek közül a legfontosabbak:

globalitás, i.e. navigációs meghatározások elvégzésének képessége bárhol a földgolyón vagy a Föld-közeli térben a nap bármely szakában, az időjárási viszonyoktól függetlenül;

hatékonyság, azaz. a navigációs meghatározások percek, sőt másodpercek alatt történő végrehajtásának képessége (ideális esetben valós időben);

a navigációs definíciók pontossága.

A különféle objektumok navigációs támogatásának bármely módszere az ismert koordinátákkal rendelkező tereptárgyak helyének mérésén alapul.

A hagyományos égi navigációs módszerek a Napot, a Holdat és a csillagokat használják tájékozódási pontként;

a földi rádiónavigáció módszereiben - rögzített ismert koordinátákkal rendelkező rádiójeladók;

mágneses módszerekben - a Föld pólusai.

Ilyen tereptárgyként a mesterséges űrtestek is használhatók, például a mesterséges földi műholdak pályáján elhelyezkedő űrjárművek, ha azok koordinátáit ismerik azok az objektumok, amelyek helyzetét és sebességét meg kell határozni.

A felsorolt ​​globalitási, hatékonysági és pontossági követelmények teljes körű teljesítése nem biztosítható kizárólag hagyományos navigációs módszerek fejlesztésével. Ennek oka az a tény, hogy ezek közül sok függ az időjárási viszonyoktól, és a rádiójeladók használata nem teszi lehetővé az összes szükséges terület lefedését.

Azokat a rendszereket, amelyekben a mesterséges földi műholdak pályáján elhelyezkedő űrjárműveket referenciapontként választanak ki, űrnavigációs rendszereknek (SNS) nevezik. Úgy tervezték őket, hogy meghatározzák a mozgó objektumok (űrhajók, repülőgépek, hajók, mobil rakétarendszerek stb.) navigációs paramétereit (helykoordináták és sebességvektor-komponensek), és továbbítsák ezeket a paramétereket a fogyasztóhoz. A központi idegrendszereket számos olyan funkció különbözteti meg, amelyek jelentősen növelhetik a navigációs támogatás hatékonyságát. A navigációs meghatározások itt az űrhajó által kibocsátott rádiójelek paramétereinek mérésén alapulnak. Ebben az esetben használhatja a VHF tartományt, amelyben a legpontosabb mérőeszközök használhatók, nagy pontosságot biztosítva ennek a tartománynak az űrrepülőgéphez viszonyított tartományának és változási sebességének mérésében.

Az SNS globalitása úgy érhető el, hogy elegendő számú navigációs műholdat vonunk be a rendszerbe, biztosítva azok folyamatos megfigyelésének lehetőségét a Föld-közeli tér bármely pontján.

Megnövekedett hatékonyság érhető el több űrhajó egyidejű megfigyelésének lehetősége miatt.

A központi idegrendszer a következő összetevőket tartalmazza (1.10. ábra):

CC, beleértve az űrhajó OG-t és a földi irányító komplexumot (GCU);

Speciális eszközök a navigációs meghatározást igénylő objektumok számára, amelyeket úgy terveztek, hogy megkapják a szükséges információkat az űrhajótól, mérjék a navigációs paramétereket, és kiszámítsák az objektum helyét és mozgási sebességét.

Az NKU földi állomásai az űrhajó navigációs paramétereinek mérését végzik. Ezeket a méréseket kommunikációs vonalakon továbbítják a számítástechnikai központba, ahol feldolgozásuk alapján meghatározzák és megjósolják a pályaparamétereket és a különböző korrekciókat (például az űrrepülőgép fedélzeti óráinak időskáláinak értékét stb.).

Az egyes előrejelzett időpillanatokhoz tartozó pályaparamétereket, amelyeket általában űrhajó efemerisznek neveznek, és a különféle korrekciókat kommunikációs csatornákon keresztül továbbítják a parancsátviteli állomáshoz. Az állomás meghatározott frekvencián továbbítja őket az űrhajónak, ahol egy memóriablokkban rögzítik. Minden navigációs űrszonda megkapja a saját efemerisz információit, mivel a különböző űrhajók pályaparaméterei és a fedélzeti óra elmozdulása eltérő lesz.

KA-2 KA-KA-KA- 1.10. ábra – SPS 1 blokkvázlata – NAKU mérőműszerek;

2 – efemerisz információátviteli állomások;

~ 3 – számítástechnikai központ;

4 – fogyasztók;

D – tartomány;

D – radiális sebesség Minden navigációs űrhajó folyamatosan rádiójeleket bocsát ki, és valós időben továbbítja az efemerisz információkat.

A fogyasztó rádióberendezések segítségével efemerisz- és időjeleket vesz, és egyidejűleg méri az űrhajó (egy vagy több) navigációs paramétereit. A fogyasztó számítástechnikai eszköze feldolgozza a kapott információt, kiszámítja annak helyét (szükség esetén mozgási sebességét) és korrekciót vezet be az inerciális vagy egyéb hagyományos navigációs rendszerek adatain, ha ezekkel a központi idegrendszert használják.

A fogyasztó helymeghatározásának pontossága és sebessége függ az efemeridiás meghatározás hibáitól, a fedélzeti óra pontosságától, az űrhajó relatív helyzetét jellemző geometriai tényezőktől, és végül a navigációs paraméterek mérési hibáitól. fogyasztó.

Így a GLONASS navigációs rendszer esetében, amelynek leírása az 1.1. bekezdésben található, a következő műszaki jellemzők vannak megadva:

a mozgó objektum koordinátáinak meghatározásának pontossága – 100 m;

álló objektum koordinátáinak meghatározásának pontossága – 10 m;

a fogyasztói sebességvektor összetevőinek meghatározásának pontossága – 0,15 m/s;

az efemeridiás időreferencia pontossága az egyetemes időre – 5 ms;

az első navigációs meghatározás ideje 1-3 perc, a további meghatározások 1-10 s.

Az űrnavigációs rendszereket minőségileg új szinten történő létrehozásra fejlesztik a mozgó objektumok navigációjával, a nagy pontosságú földrajzi helymeghatározással az építés során, a geológiai felmérésekkel, a kataszteri munkák során, az értékes rakományok szállításának ellenőrzésével kapcsolatos problémák széles körének megoldása érdekében. , sürgősségi mentési műveletek stb. Navigációs támogatás egyéni jelleget ölt majd. Egyre elterjedtebbek azok az eszközök, amelyek lehetővé teszik a mozgó és álló objektumok CNS segítségével meghatározott pillanatnyi helyzetének nagy pontosságú referenciájával digitális térképeket kombinálni saját koordinátajelek továbbításával. A jövőben a központi idegrendszer szilárdan beépül a mindennapi életbe.

Űr időjárási rendszerek 1. Információk a környezet földi szövetségi és megyei meteorológiai hálózatokat biztosítanak, amelyek magukban foglalják a légi közlekedést, a hajókat, a ballonos meteorológiai berendezéseket, az automatikus hidrometeorológiai állomásokat (óceán, tenger, folyó, szárazföld) és űrmeteorológiai rendszereket (SMS).

A felszíni hidrometeorológiai hálózat több ezer meteorológiai és hidrológiai állomásból és állásból áll. Sokan közülük nehezen elérhető helyeken találhatók. A hosszú távú és kellően pontos időjárás-előrejelzések összeállításához egyértelműen nem elegendőek a földi meteorológiai hálózatból származó információk. Ez nagyrészt annak tudható be, hogy a Föld felszínének 71%-át óceánok és tengerek teszik ki, a fennmaradó 29%-ban pedig hatalmas területek (hegyek, sivatagok, dzsungelek stb.) találhatók, ahol ritkák vagy nem találhatók meteorológiai állomások. -létező. Ez jelentősen rontja az időjárás-előrejelzés minőségét.

Háló nemzetközi csere a hidrológiai információk sem eléggé fejlettek.

A légiközlekedési, hajó- és ballonmeteorológiai berendezések segítségével a meteorológiai információk megszerzése továbbra is szórványosan és csak bizonyos útvonalakon történik.

Az űrtechnológia sikeres fejlődése hozzájárult a CMS létrejöttéhez, amely a hagyományos eszközökhöz képest jelentősen növelheti a hidrometeorológiai információk megszerzésének képességét és javíthatja az előrejelzés minőségét.

A KMS a következő problémák megoldására készült:

Képek készítése a földgömb felhőmezőiről, légköri folyamatok (ciklonok, hurrikánok stb.) eredetének, fejlődésének nyomon követése, meleg és hideg felismerése légtömegek;

A hőmérséklet és a légköri levegő sebességének függőleges eloszlásának meghatározása;

A föld-légkör rendszer sugárzási egyensúlyának vizsgálata;

Információgyűjtés a Föld és a Világóceán nehezen elérhető területein található automatikus meteorológiai állomásokról, valamint léggömbökről, majd ezen információk továbbítása a megfelelő vevőpontokhoz vagy időjárási központokhoz;

Feldolgozott információk visszaküldése meteorológiai központokból a fogyasztókhoz;

Meteorológiai információk biztosítása az RF fegyveres erők ágai parancsnokságai számára.

Egy tipikus űrmeteorológiai rendszer felépítését az 1.11. ábra mutatja be.

Az orbitális konstelláció leggyakrabban 3 űrhajóból áll, amelyek geostacionárius pályán állnak, 90%-os láthatóságot biztosítva a Föld felszíne, és 1 2 űrrepülőgép sarki pályán 700-2000 km közötti apogeusmagassággal.

Földi parancs-vevő állomások A KMS parancsokat ad az űrrepülőgép információinak továbbítására, fogadására és az időjárási központba való továbbítására.

1.11. ábra – Az űrmeteorológiai rendszer felépítése 1 – meteorológiai űrhajó;

2 – léggömbök;

3 – automata hidrometeorológiai állomások;

4 – információ közvetlen vételére szolgáló állomások;

5 – helyi meteorológiai központok;

6 – a meteorológiai információk fogyasztói;

– pályamérő állomások;

8, 9 – parancsnoki és fogadó állomások;

10 – meteorológiai központ;

11 – pályaszabályozás és programozás;

12 – adatfeldolgozás;

13 – időjárás elemzés és előrejelzés;

14 – helyi elemzés és előrejelzés;

15 – bolygóelemzés és előrejelzés Az NKU pályamérő állomások a pályák rádiós megfigyelését és előrejelzését végzik, a számítási eredményeket elküldik a meteorológiai központba, ahol ezek alapján a parancsnoki és fogadó állomások programjait dolgozzák ki. Az időjárási központ bolygóelemzést és időjárás-előrejelzést készít a parancs-vevő állomások, a pályamérő állomások és a földi meteorológiai állomások adatainak felhasználásával.

A regionális és helyi meteorológiai központok helyi időjárási elemzéseket és előrejelzéseket készítenek az űrhajó és az időjárási központ adatai alapján.

A hazai CMS „Meteor” diagramját az 1.12. ábra mutatja be. A World Weather Watch szerves részeként működik. Az OG 2-3 Meteor űreszközt tartalmaz, amelyek szubpoláris pályán helyezkednek el, közel a körpályához, a következő paraméterekkel: pályahajlás i = 82,5o;

pályamagasság h =1200-1300 km. A Meteor űrszonda információit globális rádiókommunikációs rendszereken keresztül továbbítják a Meteorológiai Világszervezet összes tagországába. Az űrhajó aktív fennállásának ideje 2 év.

A Meteor sorozatú űrhajók (1.13. ábra) gyorsan gyűjtik és továbbítják a fogyasztóknak a globális hidrometeorológiai információkat, adatokat a Föld-közeli űr sugárzási helyzetéről és az ózonoszféra állapotáról. Ez az információ az alapja a hosszú távú előrejelzések készítésének különféle esetekre időjárási jelenségekés évente körülbelül egymilliárd rubel összegű anyagi károk megelőzését teszi lehetővé a rossz időjárási viszonyok miatt.

1.12. ábra – A Meteor meteorológiai rendszer diagramja

1.13. ábra – „Meteor” meteorológiai műhold

A Meteor űrszonda a következő feladatokra nyújt megoldást:

felhőkről, a Föld felszínéről, a jég- és hótakarókról látható és infravörös (IR) tartományban, valamint a tengerfelszín felhőmentes légkörben mért hőmérsékletének és az alatta lévő felszín sugárzási hőmérsékletének meghatározására szolgáló adatok beszerzése;

spektrometriai adatok beszerzése a függőleges hőmérsékleti profil, az ózonkoncentráció függőleges eloszlása ​​és a légkörben lévő teljes tartalma meghatározásához;

sugárzásmérés elvégzése űrhajó repülési magasságában;

felhalmozás és átvitel a program vagy parancsok szerint Fő központ adatok fogadása és feldolgozása, valamint Regionális központok adatok fogadására és feldolgozására tudományos információk reprodukálása és közvetlen továbbítása útján;

A spektrum látható és infravörös tartományában a felhőkről és a Föld felszínéről készült lokális képek folyamatos információ-fogadó pontjaira történő folyamatos továbbítása közvetlen információátviteli módban, minden berendezés bekapcsolása és működése a munkaprogramnak megfelelően bármely fordulóban.

A felhőkről és a Föld felszínéről készült helyi képek továbbítása a látható és infravörös tartományban az űrhajótól a meteorológiai információkat fogadó pontokig valós időben történik.

A televíziós és infravörös felvételek lehetővé teszik a felhőmezők szerkezetének azon sajátosságainak azonosítását, amelyek a földi állomáshálózatról történő megfigyelések számára elérhetetlenek, és következtetések levonását nemcsak a megfelelő szinoptikus objektumok helyzetére, hanem fejlődésére is. és légtömegek. Ezen információk felhasználásával megbízható előrejelzést kaphat akár egy napos időszakra.

Az űrrepülőgép fedélzetén a Földről kiáramló sugárzások mérésére szolgáló aktinometrikus berendezéseket is telepítettek.

A CMS fejlesztésének kilátásai az időjárás-előrejelzések minőségének javításával, a megbízható előrejelzés időtartamának 10 napra vagy annál hosszabbra növelésével, a veszélyes időjárási jelenségek – például tájfunok, hurrikánok, viharok – okozta károk csökkentésével függnek össze a pontosság növelésével Ezeknek a jelenségeknek és paramétereknek a hatását határozzák meg, amelyek jellemzik megjelenésüket és fejlődésüket.

Űrrakéta támadásjelző rendszerek 1. A rakétatámadás-jelző rendszerek (MSWS) létrehozását elsősorban az ország területére irányuló ballisztikus rakéták (nukleáris fegyverhordozók) kilövéseinek észlelésének igénye határozta meg. Ez lehetővé tette az ország legfelsőbb katonai-politikai vezetése számára, hogy időben tájékoztatást kapjon arról, hogy az ellenség megkezdte a nukleáris rakétafegyver használatát.

A korai figyelmeztető rendszerek által megoldott főbb feladatok hazánkban és az Egyesült Államokban általában hasonlóak:

a potenciális ellenség területéről és a tengeralattjárók őrjárati területeiről érkező ballisztikus rakéták korai észlelése.

a ballisztikus rakéták kilövéseinek koordinátáinak felmérése és azon lehetséges területek meghatározása, ahol a robbanófejek leesnek.

ballisztikus rakéták hatótávolsági tesztjeinek és kiképzési indításának megfigyelése, valamint űrobjektumok kilövéseinek megfigyelése.

a potenciális ellenséges célpontok elleni nukleáris csapások ellenőrzése háború idején.

nukleáris fegyverek titkosszolgálati tesztelése a légkörben békeidőben.

A hazai rakétatámadás korai előrejelző rendszerének részét képező űrhajók erősen elliptikus és geostacionárius pályákon működnek. Egy OG űrhajó 4-6 űrhajóból állhat geostacionárius vagy erősen elliptikus pályán.

A korai figyelmeztető rendszer folyamatosan készenlétben van, és ellenőrzés alatt tartja a fő rakétaveszélyes területeket Földgolyó. Ezen területek mindegyikén (az USA területe, Európa, a Csendes-óceán és Atlanti-óceánok) van 1-2 űrhajó. A keleti félteke felett elhelyezkedő űrhajók információi megérkeznek az információfogadó pontra, valamint a mobil vevőállomásokra. Más műholdakról - a KSS műholdon keresztül Oroszország területére közvetítve.

Az űrszondák szinte folyamatos ellenőrzést biztosítanak a terület felett globálisan körülbelül 80 0 S hosszúságban és szélességben. – 800 N. A ballisztikus rakéta kilövésének észleléséhez szükséges idő nem haladja meg az 1 percet, és 2-3 perc elteltével a kilövésről tájékoztatást küldenek a fogyasztónak. Az űrrepülőgépre szerelt speciális berendezések lehetővé teszik egy ballisztikus rakéta indításának koordinátáit legfeljebb 20 km-es hibával, és a robbanófejek leesésének helyét - körülbelül 100 km-es maximális hibával.

A korai figyelmeztető rendszerek fejlesztésének főbb irányai a rakétaveszélyes területek ellenőrzésének megbízhatóságának növeléséhez, a fogyasztók tájékoztatásának sebességéhez, a kilövési és a robbanófejek leszállóhelyei koordinátáinak pontos meghatározásához kapcsolódnak.

Űrfigyelő rendszerek 1. A háborúk és fegyveres konfliktusok 20. század végi, 21. század eleji jellemzői megmutatták, hogy az űreszközök felhasználásának szerepe és mértéke a katonai konfrontáció problémáinak megoldásában folyamatosan növekszik. Ezt bizonyítja több mint 130 állam részvétele űrtevékenységek. Közülük 35-en dolgoznak az űreszközök katonai célú felhasználását célzó programokon, 17-nek pedig saját űrprogramja van.

Az elsődleges feladatok, amelyekre az űreszközöket a védelem érdekében elkezdték használni, a fotó- és rádiófelderítés feladatai voltak, amelyekre űrfelderítő rendszereket (SRS) hoztak létre. Később, ahogy az űrrepülőgépek feladatai és képességei bővültek, elkezdték űrfigyelő rendszereknek (SOS) nevezni.

A megfigyelő űrhajók osztályozása az 1.14. ábrán látható.

A felderítés és a célkijelölés mellett a RAC megoldja a fegyverzetcsökkentési szerződések figyelemmel kísérésének, a parancsnoki és irányítási szintek űrinformációinak biztosítását, a helyi háborúk és nagy gyakorlatok területeinek megfigyelését stb.

ŰRFIGYELŐ JÁRMŰVEK felderítő társadalmi-gazdasági fajok környezeti megfigyelés fényképészeti időjárás megfigyelés infravörös rádió topográfiás lézeres rádiómérnöki geodézia televíziós mentőszolgálat optikai-elektronikai 1.14. ábra – A megfigyelő űrhajók osztályozása Tekintsük a modern SSR néhány típusát.

A rádiós és elektronikus hírszerző rendszereket részletes rádiós és elektronikus megfigyelésre tervezték a Honvédelmi Minisztérium érdekében. A következő problémákat oldják meg:

a potenciális ellenség rádióelektronikai berendezései (RES) helyének, főbb jellemzőinek és működési jellemzőinek meghatározása;

a légi és térfigyelő elektronikus rendszerek, a kommunikációs és a parancsnoki és irányító központok működési módjának, valamint az általános rádió-elektronikai helyzet változásainak folyamatos figyelemmel kísérése a hadműveleti színtereken;

telemetriai információk lehallgatása potenciális ellenség ballisztikus rakétáinak tesztelése során.

BAN BEN Orosz Föderáció E feladatok ellátására egységes rádiófelügyeleti rendszert hoztak létre. A rendszer harci használatának fő módszere a békeidőben és háborús időkben telepített OG űrjárművek folyamatos működésének előzetes telepítése és fenntartása a következő paraméterekkel: dőlésszög i = 82,50;

legnagyobb (minimális) magasság Hmax = 680 km (Hmin = 648 km);

keringési periódus T =97, min. Az űrhajó garantált aktív élettartama 12 hónap.

A rendszer fogadja és elemzi az aktív sugárforrásokból származó jeleket, pl. rádiókommunikációból és iránymérésből származó jelek MHz-ig terjedő frekvencián. Az űrszonda speciális berendezése 400 látómezővel biztosítja a rádióállomás földi georeferálásának pontosságát 3-5 m-ig, ugyanakkor a fedélzeti eszközökkel történő információfeldolgozási idő 180 s, amely nagy hatékonyságot biztosít.

Az optikai és optikai-elektronikus felderítő rendszereket a potenciális ellenség fegyveres erői tevékenységének optikai-elektronikus megfigyelésére tervezték. A következő problémákat oldják meg:

a stratégiai objektumok működési állapotának és jellegének szisztematikus nyomon követése;

a stratégiai objektumok és területek tervezett időszakos felderítésének eredményeinek tisztázása;

a stratégiai csapásmérő erők mobil objektumai helyének és tevékenységének ellenőrzése;

a helyi konfliktusok és krízishelyzetek területén kialakult helyzetre vonatkozó adatok gyors tisztázása;

a potenciális ellenséges csapatok manőverezési területeinek felderítése;

a csapatok és katonai felszerelések telepítésének és mozgásának szisztematikus ellenőrzése;

az ellenséges területeken és létesítményeken a nukleáris fegyverek használatának ellenőrzése.

A különböző stratégiai objektumok észleléséhez, azonosításához, megfejtéséhez és leírásához az optikai és optikai-elektronikus felderítő berendezéseknek kellően nagy felbontásúaknak kell lenniük.

Néhány jellemző a táblázatban található. 1.1.

A táblázat elemzéséből az következik, hogy a 3-5 m-es felbontású berendezések minden tárgy észlelését lehetővé teszik. A dekódoláshoz és leíráshoz körülbelül 0,5 m-es felbontású berendezésre lesz szükség.

1.1. táblázat - Optikai és optikai-elektronikus felderítő berendezések szükséges felbontása, m Tárgyérzékelés Azonosítás Dekódolás Leírás Hidak 6 4,5 1,5 0, Radarállomások 3 0,9 0,3 0, Kommunikációs központok 3 1,5 0,3 0, Anyagraktárak 1,2 0, Katonai egységek katonai repülőterek-90 4,5 1, Katonai berendezések 6 4.3 3 0, légbázisok tüzérsége és taktikai 0,9 0,6 0,15 0, rakéták repülőgépek 4,5 1,5 0,9 0, székhely 3,5 0,9 0, felület-felszíni rakéták 3 1.5. 0,6 0, föld", légvédelmi berendezések Közepes méretű hajók 7,5 4,5 0,6 0, tengeralattjárók 30 6 1,5 0, felszíni járművek 1,5 0,6 0,3 0, aknamezők 9 6 0,9 0, kikötők 30 15 Partvonalakés területek 30 4,5 3 1, kétéltű leszállások Utak 9 6 1,8 0, Városi területek 60 30 3 Az optikai-elektronikus felderítő CS pályacsoport 2 4 űrjárműből áll, alacsony poláris pályán (hajlásszög i = 90-1000;

perigeus magasság Hn = 300 km és apogee Ha = 1000 km), radaros felderítő műholdak pályakonstellációja - 2-4 űrhajóból körpályán (hajlásszög i = 60-700;

magasság H = 700-800 km).

A modern földi űrfelderítő rendszerek képesek feldolgozni és bemutatni a katonai alakulatok parancsnokainak zászlóaljig (hadosztályig), beleértve a fényképes felderítés kivételével minden típusú űrfelderítést, legfeljebb 60 perces időintervallumon belül.

Az Egyesült Államok és szövetségesei hadműveleteinek elemzése a Perzsa-öbölben és Irakban 1990–1991-ben, 1998-ban és 2003-ban, a Balkánon 1998-ban és Afganisztánban 2002-ben arra enged következtetni, hogy az űrinformációs rendszerek (hírszerzés, kommunikáció, navigáció, földmérés) és meteorológiai támogatás) vezető szerepet játszik a csapatok harci támogatásában. Az 1991-es Perzsa-öbölben történt események (Sivatagi vihar hadművelet) jelentették az első tapasztalatot az űreszközök használatában a művelet minden fázisában. Az iraki fegyveres erőkről szóló információk 90%-a űrrendszerekből érkezett a közös koalíció erőihez különféle célokra. Az ellenségeskedés során a 90 űrhajóból álló OG részt vett. A konfliktusövezetben az űrparancsnokság irányító szerveihez rendelt fő feladatok a felderítéshez, a kommunikációhoz, a navigációhoz, a topográfiai és geodéziai és meteorológiai támogatáshoz, valamint az ellenséges célpontok megsemmisítésének eredményeinek felméréséhez kapcsolódtak. A legjelentősebb szerepet az amerikai űrfelderítő eszközök játszották. Az ellenségeskedés kezdetére az OG felderítő űrhajók űrjárműveket tartalmaztak, amelyek közül 4 faj (optikai és radar), a többi rádiós és elektronikus felderítő volt. Az űrfelderítés alkalmazása lehetővé tette a szárazföldi erők szinte valamennyi létesítményének, a légierő bázisrendszerének, rakétaegységeinek, valamint katonai-gazdasági potenciális létesítményeinek feltárását.

A balkáni (1998) és iraki (2003) katonai műveleteket az Egyesült Államok és szövetségesei mintegy 120 űrrepülőgép különböző célokra történő felhasználása kísérte. Az űrkommunikációs rendszereket minden parancsnoki szint használta, beleértve a zászlóaljat (hadosztályt), az egyéni stratégiai bombázót, egy felderítő repülőgépet, egy nagy hatótávolságú repülőgépet. radar észlelés AWACS, hadihajó. A konfliktusövezetben több mint 500 űrkommunikációs rendszer állomást telepítettek. Ezenkívül az Intelsat nemzetközi űrkommunikációs rendszert használták.

A meteorológiai rendszerek mintegy 600 m-es felbontású felvételeket készítettek a földfelszínről és a légkör állapotának tanulmányozásával rövid- és középtávú időjárási előrejelzéseket készítettek a katonai műveletek területén, ami lehetővé tette a összeállítani a tervezett repülési táblázatokat és gyorsan kijavítani azokat.

A koalíciós erők széles körben használták a Navstar űrnavigációs rendszer által létrehozott navigációs mezőt. A CNS-ből származó navigációs információk sebességtartó rakétavezérlő rendszerek általi felhasználása biztosította a valószínű körkörös eltérés 150 m-ről 15 m-re való csökkentését, i.e. a pontosság 10-szeresére nőtt.

A csecsenföldi terrorelhárító művelet során a hazai űrinformációs rendszerek használatának tapasztalatai is megerősítették a csapatok katonai műveleteinek űrtámogatásának fontosságát.

BAN BEN utóbbi évek, különösen konfliktusos időszakokban hazánkban és az Egyesült Államokban integrált fajok közötti hírszerzési és fegyverrendszereket hoztak létre.

A légiközlekedési felderítő és megsemmisítő rendszerek, térfelderítő eszközök együttes és időben és térben összekapcsolt, egységes rendszerbe integrált koncepciója minőségileg új állomása a nagy pontosságú felderítő és megsemmisítő rendszerek fejlesztésének.

Az információs űrjárművek integrálása fegyverrendszerekkel, a polgári űrjárművek alkalmazása katonai problémák megoldására és fordítva (kettős felhasználású űrhajók), a kis- és ultrakisméretű űrhajók létrehozására való összpontosítás, a kilövésük nagy manőverezési képességű eszközei egyre gyakrabban használatosak. a fegyveres harc megszervezése és lebonyolítása.

Az egyik legfontosabb feladat, amelyet a modern katonai CSR-eknek biztosítaniuk kell, az űrből származó információs támogatás a fegyveres erők akcióihoz. Ez a következő két irányt sugallja a CS fejlesztéséhez.

Az első irány a magas hadműveleti-taktikai jellemzőkkel (pontosság, felbontás, termelékenység, túlélés, stb.) rendelkező CSR létrehozása.

A második irány az, hogy a térinformációkat eljuttassák a vezetőség alsóbb szintjeihez, a jövőben pedig minden katonához.

Az első irány műszaki alapja az űrrendszer kulcsfontosságú elemének - a térkomplexumnak a továbbfejlesztése.

Tekintsük röviden a KB célját és összetételét.

2 A RAKTÉTA ÉS ŰR KOMPLEX CÉLJA ÉS ÖSSZETÉTELE Űrkomplexum: a főbb részek célja és összetétele 2. Az űrkomplexum funkcionálisan összekapcsolt orbitális és földi technikai eszközök összessége, amelyek célja az űrben és az űrből származó problémák megoldása részeként. az űrrendszer.

A CC a következő problémák megoldására szolgál:

1) az űrhajó előkészítése és elindítása egy adott pályára;

2) az űrhajó vezérlésre történő elfogadása a pályaparaméterek meghatározott értékeknek való megfeleléséről és az űrhajó fedélzeti rendszereinek állapotáról szóló telemetriai információk alapján;

3) az űrrepülőgép üzembe helyezése és az űrjármű leszerelése;

4) az űrhajó orbitális repülésének irányítása, az űrhajó fedélzeti rendszerei állapotának ellenőrzése és működési minőségének felmérése repülés közben;

5) célzott feladatok elvégzése a térben és információk előkészítése a fogyasztóhoz való eljuttatásra;

6) a pályáról visszatérő űrhajóelemek, valamint a hordozórakéta leszerelhető alkatrészeinek észlelése és karbantartása;

7) az űrhajó kipufogógázának a kívánt összetételben tartása.

Mint fentebb megjegyeztük, a minőségellenőrzés a CC szerves része.

A térkomplexum felépítését a 2.1. ábra mutatja.

KK KPO OG KA RKK NKU 2.1 ábra – A térkomplexum felépítése A térkomplexum olyan elemeket (komponenseket) tartalmaz, amelyek lehetővé teszik a fenti problémák megoldását. Az űrkomplexum legfontosabb eleme az OG űrszonda – egy olyan űreszköz-készlet, amely pályán kering, és az űrhajón belüli feladatokat hivatott megoldani. Az OG összetétele egy vagy több űrhajót tartalmazhat.

Általános szabály, hogy az űreszközben szereplő űrhajó nevét magához az űrhajóhoz rendelik. Például a Comet és a Comet űrszonda.

Egy űrhajó (vagy egy űrhajót és egy orbitális egységet magában foglaló orbitális egység (OB)) orbitális repülésének vezérlését, kommunikációs munkamenetek lebonyolítását egy űrjárművel, valamint leszálló járművek és kapszulák leszállóhelyeinek előrejelzését földi vezérlő végzi. összetett. A különböző űrhajók NKU-ja a földi automatizált vezérlési komplexum (GACS) részét képezi. Így a NAKU az összes űrjárművet (katonai, kutatási és társadalmi-gazdasági célokra) irányítja a repülés minden szakaszában. A NAKU mobil és helyhez kötött eszközöket tartalmaz a parancsszoftverek, telemetriai és pályainformációk űrhajókkal való cseréjére, kommunikációs eszközöket, valamint automatizált információgyűjtési és -feldolgozási eszközöket a szükséges matematikai és információs támogatással. A NAKU létesítményei a Központi Parancsnokságon találhatók, a különféle típusú űrjárművek központi irányítópontjai, egy ballisztikai központ, egy teleinformációs feldolgozó központ, valamint egy parancsnoki és mérési komplexum. Az emberes űrhajók repülésének irányítására a NAKU-ban repülésirányító központot vezettek be.

Bármely űrrepülőgép repülésirányításának alapja a repülési küldetés, amely meghatározza az űrjármű fedélzeti rendszereinek működési sorrendjét és sorrendjét, figyelembe véve a működési változása felmerülő igényeit. Az űrhajó repülésirányítási feladatainak három csoportja különböztethető meg:

1) pályakorrekció a bejövő pályainformációk alapján;

2) űrhajó manőverek végrehajtása a repülési küldetésnek megfelelően;

3) a fedélzeti űrhajórendszerek működésének figyelemmel kísérése telemetriai információk alapján.

A pályáról visszakerült tárgyak (leszálló járművek (DS), kapszulák, újrafelhasználható hordozórakéták fokozatai, felső fokozatok stb.) felkutatását, felderítését, leszállását és repülés utáni karbantartását és a fogyasztókhoz való eljuttatását a leszállás és karbantartás végzi. összetett. Meg kell jegyezni, hogy a KPO nem része minden űrhajónak, hanem csak azoknak, amelyeknél biztosított a pályáról visszatért elemek jelenléte.

A KPO fő céljai a következők:

visszaküldött tárgyak keresése és észlelése;

a jármű kinyitása, tárolóeszközök, kapszulák, blokkok és egyéb tárolóeszközökkel ellátott tárgyak eltávolítása belőlük;

a visszaküldött termékek repülés utáni karbantartása;

a legénység kiszállása az űrrepülőgép SA-ból és elsősegélynyújtás (ha szükséges);

a jármű járműre rakása és rendeltetési helyére szállítása.

A KPO speciálisan felszerelt repülőgépeket, helikoptereket és másokat tartalmaz járművek, megfigyelő berendezések látható és infravörös tartományban és rádióberendezések információ fogadására és továbbítására.

A KPO műszaki létesítményeinek üzemeltetését a speciális keresőegységek és a kozmodromok alosztályainak személyzete végzi.

A rakéta- és űrkomplexum a hordozórakéták, űrjárművek, felsőtestek földi működésének problémáira nyújt megoldást, melynek kulcsa a hordozórakéta kilövésre való felkészítése és az űreszköz adott pályára állítása. Az összetételében szereplő űrhajó mennyiségi összetételét és a megoldandó feladatok sokféleségét tekintve az RSC kiemelt helyet foglal el az űrkomplexum szerkezetében.

Az RSC fő elemeinek összetételét és célját részletesebben meg kell vizsgálni, mivel ezek képezik a kozmodrom térszerkezetének tárgyait.

2.2 Rakéta- és űrkomplexum: a fő elemek összetétele és rendeltetése A rakéta- és űrkomplexum célja a hordozórakéták, űrjárművek, felsőtestek rendeltetésszerű használatra való felkészítése és az űrhajó (OB) alacsony földi pályára bocsátása.

Az RKK által ellátott funkciók elemzése azt mutatja, hogy mindegyik két csoportra osztható:

1) a hordozórakéta, az űrjármű és a nyomásfokozó fedélzeti rendszereinek olyan állapotba hozása, amely lehetővé teszi a hordozórakéta meghatározott időpontban történő indítását, az űreszköz adott pályára állítása és az űreszköz repülés közbeni működésének biztosítása;

2) az LV, űrhajó, RB fedélzeti rendszerei műszaki állapotának ellenőrzése és az észlelt meghibásodások kiküszöbölése.

Az RSC működése során végzett összes munka technológiáját a KSr kialakítása határozza meg. A hordozórakéta, az űrrepülőgép és a felsőtest előkészítési folyamatának volumene és időtartama, a munka automatizáltsága és eredményeinek feldolgozottsága jellemzi az űreszköz működési kiválóságát. Az RSC működtetésekor a következő feladatokat kell megoldani:

hordozórakéták, űrhajók, felsőtestek és alkatrészek szállítása a gyártótól vagy az arzenáltól a kozmodromba;

LV, űrhajók, RB és alkatrészek tárolása;

LV, űrhajó, RB előkészítése a műszaki komplexumban és az ILV összeszerelése;

a rakétavető szállítása az indítókomplexumba;

a hordozórakéta kilövés előkészítése a kilövőkomplexumban, az űreszköz hordozórakétájának (és felső járművének) tankolása, hordozórakéta indítása.

Az RSC tartalmaz egy űrrakétát (földi működése során), műszaki, kilövőkomplexumokat, valamint egy mérőműszer-készletet, információgyűjtést és -feldolgozást, valamint egy komplexumot az RKN (KPOCH) leválasztható részeinek esésére.

A rakéta- és űrkomplexumok univerzálisak, és különféle űrkomplexumok részét képezik. Az RKK műszaki megjelenését a hordozórakéta határozza meg. A hordozórakéta neve adja a nevet magának az RKK-nak. Például a Proton hordozórakéta és a Proton RSC.

Az RKK felépítését a 2.2. ábra mutatja be.

A KSISO célja, hogy biztosítsa az ILV és alkatrészei paramétereinek ellenőrzését a műszaki komplexumban és az SC-ben történő előkészítés során, valamint az ILV repülése során az indítóhelyen, az információk feldolgozása, dokumentálása és a felhasználók közötti terjesztése során. A KSISO fő funkciói:

mérések összekapcsolása egyetlen időskálával;

a TC és SK ILV rendszerek paramétereivel kapcsolatos információk automatikus gyűjtése, feldolgozása, megjelenítése és dokumentálása;

külső pályamérés az ILV repülés aktív szakaszán (a kilövés helyén) radarállomások segítségével;

rádiójelek vétele az RKN telemetriai mérőrendszertől;

RKK RKN TC SK KSISO KPOCH TC RN TC KA TC RB TC KGCH TC RKN 2.2 ábra – A rakéta- és űrkomplexum felépítése, amely figyeli az RKN fedélzeti rendszerek állapotát és működésének minőségét repülés közben;

jel vétele az űrjármű leválasztásáról a hordozórakéta utolsó fokozatától vagy felső fokozatától;

a hordozórakéta elválasztott részei becsapódási helyeinek előrejelzése a hatásterületeken.

A KSISO berendezések a műszaki és kilövő komplexumokban, a kozmodrom számítástechnikai központjában, valamint a mérőpontok (IP) szerkezeteiben találhatók, amelyek az indítókomplexumok közelében és az RKN repülési útvonala mentén helyezkednek el. Szükséges számukat és elhelyezkedésüket a hordozórakéta repülésének folyamatos megfigyelésének és információszerzésének feltételei határozzák meg a teljes kilövési szakaszban egészen az űreszköz (OB) hordozórakétától való leválasztásáig. Egyes esetekben az IP funkcióit a TIC akkor tudja ellátni, ha a hordozórakéta repülési útvonala a látókörén belül halad. Mérési pontok és egy számítógépes központ alkotják a kozmodrom mérési komplexumát (ICC).

Egy tipikus IP a következőkből áll harcálláspont, berendezés az egységes időrendszerhez, pálya- és telemetriás mérési eszközök, kommunikációs eszközök az emberes űrhajók személyzetével, elektronikus eszközök előkezelés információk stb. A mérőpontok kommunikációs csatornákon keresztül továbbítják az információkat egy számítógépes központba, ahol azokat feldolgozzák.

Az RLV KPOCH az ILV-től leválasztott elemek felkutatására szolgál (a fej burkolatának ventilátorai, a hordozórakéta elhasznált szakaszai, adapterek stb.), felméri azokat a helyeket, ahol leestek, összegyűjti és ártalmatlanítja, valamint megszünteti. a terület szennyeződésének következményei a szakasz tartályaiban maradt rakéta-üzemanyag-komponensekkel.

Az űrjárművek földközeli pályára való befecskendezése többlépcsős hordozórakétákkal a hordozórakéta repülési útvonala mentén elhelyezkedő, kellően nagy terepterületek elidegenítését igényli a hordozórakéta leszerelhető részeinek ütközési területei számára. Általában az alacsony intenzitású területeket használják hatásterületként. gazdasági aktivitás. Ezek az ellipszis vagy sokszög alakú területek jelentős területeket foglalnak el Oroszország, Kazahsztán, Üzbegisztán, Türkmenisztán területén, valamint Beli és Beli vizein. Barents-tenger(hazai kozmodromokhoz). A légkör sűrű rétegeibe való belépéskor vagy közvetlenül a becsapódási helyeken a rakétavető leválasztható részei megsemmisülnek, aminek következtében a zuhanás helyszíne számos tényező környezetkárosító hatásának van kitéve, amelyek közül a legtöbb jelentősek az SRT-szorosok és a földfelszín szennyeződése a rakétavető levehető részeinek töredékeivel. Egészen a közelmúltig az őszi területek földelosztása nem ütközött komoly nehézségekbe. A hatásterületek méreteit azon elv alapján határozták meg, hogy szinte minden leválasztható rész beleessen. Az elmúlt éveket azonban az önkormányzatok és az őszi térségek közelében élő lakosság fokozott érdeklődése jellemezte e területek környezeti helyzete iránt. Ezért sürgősek a rakétavetők lehullott, leszerelhető alkatrészeinek ártalmatlanítási problémái, amelyek megoldása megfelelő technikai, módszertani és jogi keretet igényel.

Az RSC legfontosabb elemei, amelyek az LV, SC, RB földi üzemeltetési problémáinak megoldását biztosítják egészen az RLV indításáig, a műszaki és kilövő komplexumok, amelyek lényegében az űrinfrastruktúra alapját képezik. a kozmodróm létesítményei. A TC és SC szükségessége az RKN felhasználásra való előkészítésének elfogadott kétlépcsős stratégiájának köszönhető. Ezen komplexumok technológiai felszereltsége az alapja az ILV földi üzemeltetésének. Részletes jellemzők A TC, SK és egyéb OKI-k a 2. fejezetben lesznek megadva.

Az RKK osztályozása általában a következő kritériumok szerint történik:

a) RN osztály:

RSC könnyű osztályú hordozórakéták indításához (RSC „Cosmos”, „Cyclone”, „Start”, „Rokot”);

RSC középkategóriás hordozórakéták indítására (RSC Szojuz, Molnija, Zenit);

RSC nagy teljesítményű hordozórakéták indításához (RSC Proton, Angara);

univerzális RSC különböző osztályú LV-k indításához (az Angara család LV-k indításához tervezett RSC, amely a könnyűtől a nehézig terjedő kisfeszültségű osztályokat lefedi);

RSC szupernehéz hordozórakéták indítására (RSC Energia, jelenleg nem üzemel);

b) környezet és helyszín:

földi (Rocket and Space Corporation Start, Szojuz);

földalatti vagy bánya (Rocket and Space Corporation "Rokot");

felszín (RSC "Sea Launch");

tengeralattjáró (nukleáris tengeralattjárók Shtil típusú hordozórakétái alapján);

c) mobilitás:

helyhez kötött (RSC Kosmos, Molniya);

mobil (RSC „Start”, „Shtil”).

Az RSC-t a Szövetségi Űrügynökség és az Orosz Föderáció Védelmi Minisztériumának üzemeltető szervezetei működtetik.

Az RSC összes fenti alkatrészét úgy tervezték, hogy biztosítsák egy űrrakéta indítását - az RSC legfontosabb elemét. Az RSC operációs rendszerben az RLV a működés tárgya. Az ILV (2.3. ábra) magában foglalja a hordozórakétát és az űrfejszakaszt (SCH), amely az űrjárműből és a felső szakaszból (az űrhajó alkatrészeiből), valamint az összeszerelés-védő egységből (APB) áll. az űrrepülőgépek (és RB) hordozórakétákkal való konstruktív és funkcionális összekapcsolására, valamint aerodinamikai terhelésekkel szembeni védelmére a légkör sűrű rétegeiben. Az SZB fő elemei a fejvédő (GO) és az átmeneti rekesz (TC).

RKN RN KGCH SC RB SZB OB PO GO 2.3. ábra – Egy űrrakéta összetétele Szigorúan véve az SZB nem lehet az űrrobbanófej része, mivel az űrhajó (OB) pályára állítása előtt ledobják.

Az emberes űrrepülőgép pályára állítására szolgáló hordozórakéta vészmentő rendszerrel van felszerelve, amely hordozórakéta-baleset esetén a legénység megmentésére szolgál. Mivel a hordozórakéta-baleset robbanással is járhat, a rendszer nagy teljesítményt és a legénység azonnali biztonságos távolságba helyezését igényli. A vészmentő rendszer aktiválásakor, amikor a rakétavető a kilövőn van, a leszálló járművet szilárd tüzelőanyagú rakétamotorral 50-150 m/s2 gyorsulással leválasztják az űrhajóról és 1 magasságra emelik. -1,5 km, elegendő a leszállórendszer aktiválásához.

A rakétavető és alkatrészeinek földi működésének folyamata nagyrészt azoknak köszönhető tervezési jellemzők, amelyek meglehetősen hosszú és munkaigényes folyamatot tesznek szükségessé az ILV elindítására való előkészítésében. Az alábbiakban megvizsgáljuk a hordozórakéták, űrhajók és felsőtestek jellemzőit, amelyek meghatározzák földi működésük technológiáját.

A hordozórakéták, űrhajók és a felsőtestek földi működése nagymértékben meghatározza a tervezett felhasználás eredményeit. Ha ebben a szakaszban nem hajtják végre az összes tervezett intézkedést, vagy hiányoznak a hordozórakéta, az űrrepülőgép és a nyomásfokozó fedélzeti rendszerei, az az űrrepülési feladatok meghiúsításához vezethet. Orbitális járműveket és hordozórakétákat kell adni magas szint olyan ingatlanok, amelyek rendeltetésszerű használatukhoz nem szükségesek, de a földi működéshez szükségesek. Különösen az LV, SC, RB olyan tulajdonságai, mint a tárolhatóság, karbantarthatóság, szállíthatóság és számos más, csak a földi üzemeltetés során valósulnak meg, és repülés közben már nincs szükség rájuk, és a megbízhatóság és a tartósság kerül előtérbe. Ezek a körülmények sok tekintetben meghatározzák a hordozórakéták, űrhajók és felsőtestek működési tárgyként való megjelenését.

2. SZAKASZ AZ INDÍTÓRAKÉTÁK, FELSŐ EGYSÉGEK ÉS ŰRJÁRMŰVEK ALAPJAI 3 INDÍTÓJÁRMŰEK Általános tudnivalók a hordozórakétákkal kapcsolatban 3. A világ első Földi műholdját az R-7 interkontinentális ballisztikus rakéta (ICBM) indította fel 1957. október 4-én. És már az első űrhajósnak az űrbe repüléséhez (1961. április 12-én) meg kellett alkotni a Vostok hordozórakétát egy felső szakasz, az E blokk hozzáadásával az R-7 ICBM-hez.

Ezzel megkezdődött az ICBM-ek használatának szakasza a létrehozott hordozórakéták alsó szakaszaiként - „Voskhod”, „Soyuz”, „Molniya”, „Cosmos”, „Cyclone”, „Proton”. Az amerikaiak is ezt az utat követték. Első űrhajósukat, John Glenn-t 1962. február 20-án indították útjára az Atlas ICBM segítségével. Ráadásul az Atlas ICBM súlyosabb terhelési körülményei miatt John Glenn kétszer akkora túlterhelést tapasztalt az OUT-on, mint Jurij Gagarin.

Az űrprogramok léptéke megkívánta a hordozórakéták fejlesztését, kifejezetten konkrét problémák megoldására. Az emberes Holdra tartó repülés elindította a hazánkban egyedülálló N-1 hordozórakéta, az USA-ban a Saturn-5 hordozórakéta megalkotását. Ez újabb áttörést jelentett az új technológiákban, az új anyagok fejlesztésében, az elektronikában (a világ első digitális számítógépét a Szaturnuszon használták), az új nagyszabású mérnöki problémák megoldásában.

A speciális eldobható hordozók fejlesztésének csúcspontja a Szovjetunióban a Zenit hordozórakéta volt. Segítségével nagyon rövid idő alatt lehetett űrhajók orbitális konstellációit létrehozni. Erre a célra egy teljesen automatizált kilövőkomplexumot fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi a hordozórakéta tankolását és elindítását néhány óra alatt. Egy ilyen feladat meghaladta az amerikaiak lehetőségeit, és ezt sem bocsátották meg nekünk.

A múlt század nyolcvanas éveiben megkezdődött az újrafelhasználható űrrendszerek (ISS) gondolatának gyakorlati megvalósítása. Az USA-ban létrehozták a részben menthető Space Shuttle hordozórakétát (első indítás 1981-ben), a Szovjetunióban pedig az Energia-Buran hordozórakétát (1988). Ezeknek a termékeknek a fejlesztése egy újabb technológiai forradalomhoz kapcsolódott mind az USA-ban, mind nálunk. Ez magyarázza az ISS rendkívül magas költségét. Még az Egyesült Államok sem tudott megbirkózni a pénzügyi elnyomással. Az olcsó tudósok és mérnökök beözönlése ellenére a csődbe ment Oroszországból nem sikerült elfogadható méretre csökkenteni a Space Shuttle projekt költségeit, ezért a programot 2011-ben lezárták.

Az űrjárművek kilövési költségeinek csökkentésére a hordozórakéták hatékonyságát növelő ötletek megvalósításának egyszerűsítésével kell törekedni. És sok ilyen ötlet létezik, és a hordozórakéta tervezésénél meg fogjuk említeni őket.

A hordozórakéta jellemző összetételét a 3.1. ábra mutatja be.

3.1. ábra – A hordozórakéta tipikus összetétele A karosszéria úgy van kialakítva, hogy a hordozórakéta összes alkatrészét egyetlen egésszé kapcsolja össze, és aerodinamikus megjelenést kölcsönöz. A jövőben hasonló lehet a 3.2. ábrán látható hordozórakétához, bár maga ez a rakéta összetételében nem sokban különbözik egy szabványos hordozórakétától. Egy tipikus kétlépcsős hordozórakéta diagramja a 3.3. ábrán látható.

Minden hordozórakéta alapeleme a színpad.

3.2. ábra – A „Venture Star” újrafelhasználható űrrendszer (ISS) projektje

A színpad olyan szerkezeti elemek, üzemanyag, motorok és rendszerek halmaza, amelyek biztosítják a hordozórakéta gyorsulását, és az üzemanyag kimerülése után lekerülnek róla. A 3.2. ábrán látható hordozórakétának csak egy fokozata van, így abból semmit nem dobnak ki. Ez azonban még mindig elérhetetlen álom, amelyre természetesen törekednünk kell.

3.3 ábra – Egy tipikus kétfokozatú hordozórakéta diagramja A tényleges szakaszt a -3.4 ábra mutatja. Nagyon gazdaságosan készült, és kialakításában közelebb áll az ábrán látható lépéshez.

A harckocsik az ISS projekttel ellentétben az erőszerkezetben szerepelnek, ahol felfüggesztik őket.

3.4 ábra – A Szojuz-2 hordozórakéta harmadik fokozata

A 2. fokozat diagramján azonban az üzemanyagtartályok kombinált aljúak, ami még gazdaságosabb, de ez elfogadható a magas forráspontú CRT-nél, és a kriogén alkatrészeknél jobb a tartályok közötti rekesz használata, ahol a vezérlőrendszer műszerek helyezhetők el, ezzel spórolva a műszerrekeszben. A Szojuz hordozórakéta 3. fokozatának farokrészét az előző fokozat leválasztása után (szintén takarékossági okokból) azonnal eldobják.

A Szojuz-2 hordozórakéta 3. fokozata rendkívül gazdaságos, forgó kamerákkal ellátott meghajtó rakétamotort alkalmaz, amely biztosítja a mozgásszabályozást.

Az elhasznált szakasz fékezése az oxigéntartályból a nyomás alatti gázok speciális fúvókán keresztül történő kiáramlása miatt történik. A tartály nyomás alá kerül folyékony oxigénben elhelyezett hengerekben tárolt fűtött hélium adagolásával. Ez a megoldás lehetővé teszi a hengerek tömegének csökkentését, mivel a hélium kriogén hőmérsékleten lényegesen kisebb térfogatot foglal el.

A szóban forgó fokozat külön rakétaegységet alkot, és „I. blokknak” nevezik. A Szojuz hordozórakéta első fokozata pedig négy különálló rakétablokkból áll - B, C, D és D. Ez annak köszönhető, hogy a Szojuz hordozórakéta első és második fokozata (3.5. ábra) párhuzamosan kapcsolódik áramkör (csomag), a második és a harmadik pedig szekvenciálisan (tandem).

A szekvenciális áramkör (tandem) a legalkalmasabb az eldobható hordozórakétákhoz. Ugyanakkor kisebb aerodinamikai légellenállás biztosított, mint a csomaghordozó rakétáé, a folyékony hajtóanyagú rakétahajtóművek a tervezéshez közelebbi üzemmódban működnek, nagyobb tömegtökéletesség érhető el, és a fokozatok szétválasztásakor kisebb a zavar.

A csomagterv az űrkorszak hajnalán született a tandem hordozórakéta első fokozatához szükséges nagy tolóerős motor létrehozásának lehetetlensége miatt. A föld közelében dolgozó öt blokkból álló köteg megoldotta ezt a problémát.

A második szakaszban azonban problémák merültek fel. Egyrészt a vákuumban üzemelő folyékony hajtóanyagú rakétahajtóműnek a talaj közelében túltágítással kell működnie, másrészt az első fokozat leválasztásakor a tartályok már félig üresek, ami csökkenti a tömegtökéletességet.

3.5 ábra – A Szojuz-2 hordozórakéta elrendezése

Ugyanakkor a csomagrendszer széles körben elterjedt a modern hordozórakétákban, hogy sokoldalúságot biztosítson. Az oldallépcsők (boosterek) felszerelése növeli a hordozórakéta teherbírását. Ez az elv az univerzális rakétamodulon (URM) alapuló Angara hordozórakéta létrehozásakor valósul meg (3.6. ábra).

3.6. ábra - URM univerzális rakétamodul - RD folyékony rakétamotorra épülve - Az Angara hordozórakéta-család számos változatban tartalmaz hordozórakétákat, amelyek hasznos teherbírása 2 tonnától (Angara 1.1) 25 tonnáig (Angara A5) alacsony. földszinti pálya (a Plesetsk kozmodromról való kilövéskor) (3.7. ábra).

3.7 ábra – Az Angara család hordozórakétáinak modelljei

Az „Angara” különböző verziói különböző számú univerzális rakétamodullal vannak megvalósítva (URM-1 - az első fokozathoz, URM-2 - a második és harmadik fokozathoz) - egy URM-1 modul a könnyű osztályú hordozókhoz (" Angara 1.1 és 1.2”), három középkategóriás szállítóhoz („Angara A3”) és öt nehézkategóriás szállítóhoz („Angara A5”). Az URM-1 hossza 25,1 m, átmérője 2,9 m, tömege üzemanyaggal együtt 149 tonna. Az URM-1 RD-191 oxigén-kerozin motorral, az URM-2 pedig RD-0124a motorral van felszerelve. A tömeghatékonyság növelése érdekében javasolt az üzemanyag-komponensek rakétafokozatok közötti átvitelének módszere úgy, hogy a központi blokk oldalsó blokkjainak leválasztásakor az üzemanyagtartályok tele legyenek. Sőt, az első fokozatú URM megmentésének lehetőségét is fontolgatják, amihez a mentőrendszert az újrafelhasználható Bajkál hordozórakéta URM-je alapján tesztelik.

A 60-as évek végén - a 70-es évek elején. Az Egyesült Államokban elkezdték tanulmányozni a világűr felhasználásának lehetőségét az űrben és az űrből történő harci műveletek végrehajtására. A Szovjetunió kormánya számos különleges határozatot adott ki (az SZKP Központi Bizottságának és a Szovjetunió Minisztertanácsának első határozata

1976-ban jelent meg „Az űrben és az űrből végzett harci hadműveletek fegyverkészítési lehetőségeinek tanulmányozásáról” címmel) az e területen végzett munkát az országban az NPO Energia vezette fejlesztő szervezetek együttműködésére bízták. A 70-80-as években egy sor tanulmányt végeztek a katonai űrhajók, repülés közbeni ballisztikus rakéták, valamint a különösen fontos légi, tengeri és földi célpontok megsemmisítésének problémáinak megoldására alkalmas űreszközök létrehozásának lehetséges módjainak meghatározására... .

A katonai űrobjektumok megsemmisítésére két harci űrhajót fejlesztettek ki egyetlen tervezési alapon, különféle típusú fedélzeti fegyverrendszerekkel - lézerrel (Skif harci komplexum) és rakétával (Cascade harci komplexum). Mindkét készülék alapja egy egységes szervizegység volt, amely a 17K DOS sorozatú orbitális állomás tervezése, kiszolgáló rendszerei és egységei alapján jött létre.

Az állomástól eltérően a szervizblokkban lényegesen nagyobb üzemanyagtartályokkal kellett rendelkeznie a meghajtórendszer számára, hogy biztosítsa a pályán való manőverezést.

Harci űrrendszerek – a Buran űrhajó hasznos teher:

„Skif” rendszer. Megnevezések: 1 - műszer és üzemanyag rekesz; 2 - aggregált rekesz; 3 - fedélzeti speciális fegyverkomplexum

"Cascade" rendszer. Megnevezések: 1 - alapegység, amely magában foglalja a motort és a műszer-üzemanyagtereket; 2 - fedélzeti fegyverrendszer; 3 - irányító rakéta (lásd az alábbi ábrát)

Harci űrrepülő elfogó rakéta

Az űrhajók pályára állítását az ISS Buran orbitális hajó rakterében kellett volna végrehajtani (a kísérleti szakaszban a Proton hordozórakétával). A tartályok pályán történő tankolását az ISS Buran OC eszközökhöz is szállított eszközökkel tervezték. Szolgáltatni hosszútávú A pályán való harci szolgálat és az űrkomplexumok magas készenlétének fenntartása mellett lehetőség nyílt az objektumok látogatására legénységgel (két fő legfeljebb 7 napig), beleértve a Szojuz űrhajót is.

A rakétafegyverekkel felszerelt "Cascade" fedélzeti fegyverkomplexum kisebb tömege a lézerfegyverekkel felszerelt "Skif" komplexumhoz képest lehetővé tette, hogy az űrhajó fedélzetén nagyobb tüzelőanyag-készletet helyezzenek el, így célszerűnek tűnt egy olyan rendszer létrehozása harci űrhajókból álló orbitális konstelláció, amelyek egyik része lézerfegyverekkel, a másik rakétafegyverekkel van felszerelve. Ebben az esetben az első típusú űrhajót alacsony pályán lévő tárgyakhoz, a másodikat pedig közepes magasságú és geostacionárius pályákon elhelyezkedő objektumokhoz kellett használni.

Az indító ballisztikus rakéták és robbanófejeik megsemmisítésére a repülés passzív szakaszában az NPO Energia kidolgozott egy projektet egy űralapú elfogórakétára a Cascade komplexum számára. Az NPO Energia gyakorlatában ez volt a legkisebb, de leginkább energiában gazdag rakéta. Elég, ha csak annyit mondunk, hogy az elfogó rakéta mindössze tíz kilogrammban mérhető kilövési tömegével a modern rakétákat műholdpályára állító rakéták jellemző sebességével arányos jellemző sebességű tartalékkal rendelkezett. A műszerek miniatürizálása terén a hazai tudomány és technika legújabb vívmányaira épülő műszaki megoldások alkalmazásával nagy teljesítményt értek el. Az NPO Energia eredeti fejlesztése egy egyedülálló meghajtórendszer volt, amely nem hagyományos, nem kriogén üzemanyagokat és ultraerős kompozit anyagokat használ. A 90-es évek elején a katonai-politikai helyzet változásai miatt az NPO Energia harci űrrendszereivel kapcsolatos munkát leállították. A Vezető Tervező Iroda valamennyi tematikus részlege és az ország hadiipari komplexumának szakosodott fejlesztési szervezeteinek széles körű együttműködése, valamint a Honvédelmi Minisztérium és a Tudományos Akadémia vezető kutatószervezetei részt vettek a harci űrkomplexumokkal kapcsolatos munkában. .

A Skif lézerkomplexumának anyavállalata az NPO Astrophysics volt, a vezető szovjet lézervállalat. Miután az 1980-as évek elején a Skif lemaradását az NPO Energia átadta a Salyut tervezőirodának, az új csapat kidolgozott egy projektet egy űralapú nehézharci lézerállomásra, a Skifre. 1983. augusztus 18-án Jurij Vlagyimirovics Andropov, az SZKP Központi Bizottságának főtitkára kijelentette, hogy a Szovjetunió egyoldalúan leállította az űrellenes védelmi komplexum tesztelését. A Strategic Defense Initiative (SDI) program egyesült államokbeli bejelentésével azonban tovább folytatódott a munka a Skif-en, és 1987. május 15-én a Skif-DM lézerállomás dinamikus prototípusát, körülbelül 80 tonnát teszteltek az űrben. az Energia hordozórakéta első próbaindítása során.

Lásd még az Energia hordozórakéta főtervezőjének, B. I. Gubanovnak az emlékiratait: „Polyus”

A különösen fontos földi célpontok eltalálására egy űrállomást fejlesztettek ki, amelynek alapja a 17K DOS sorozatú állomás volt, és amelyen ballisztikus vagy sikló típusú robbanófejekkel ellátott autonóm modulok épültek. Speciális parancsra a modulokat leválasztották az állomásról, manőverezéssel el kellett foglalniuk a kívánt pozíciót a világűrben, majd parancsra a blokkok szétválasztását harci használatra. Az autonóm modulok tervezését és fő rendszereit a Buran orbitális hajótól kölcsönözték. A robbanófej változataként a Buran OK (BOR család eszközei) kísérleti modelljén alapuló eszközt vettek számításba.

A Buran rakétavető katonai célterhelését az SZKP Központi Bizottságának és a Szovjetunió Minisztertanácsának „Az űrben és az űrből történő harci műveletekhez szükséges fegyverek létrehozásának lehetőségének tanulmányozásáról” szóló titkos határozata alapján fejlesztették ki. " (1976)

Harci űrállomás a Buran űrszondán alapuló sokkoló egységekkel

1 - alapegység; 2 - robbanófejek vezérlőközpontja; 3 - "Zarya" újrafelhasználható szállítóhajó; 4 - harci állomásmodulok látórendszerekkel; 5 - harci modulok (a Buran törzs alapján)

A harci modul (lásd az alábbi ábrát) a célponthoz megy

Űralapú harci csapásmérő modul:

1 - dokkolópont;

2 - a törzs elülső része (NFF);

3 - átmeneti rekesz;

5 - íjvezérlő motorblokk;

6 - a törzs középső része (MCF);

7 - a törzs hátsó része (HF);

8 - rakománytér ajtók sugárzási hőcserélő panelekkel

Valószínűleg (nyilvánvaló okokból kénytelenek vagyunk ezt a kifejezést használni - "nagy valószínűséggel") a robbanófejeket, amelyek lényegében sikló nukleáris bombák voltak, kompaktan a harci csapásmérő modul rakterében kellett volna elhelyezni, három részre hajtott szárnyas konzolokkal. ... négy egymás után beépített revolver kilökő kilövő. A bal oldali képen a rakománytér keresztmetszete látható az egyik toronykilövőre szerelt robbanófejekkel.

A Buran rakodótér méretei lehetővé teszik akár öt robbanófej elhelyezését minden egyes forgó kidobó egységre, ahogy az az ábrán is látható. Figyelembe véve az egyes robbanófejek lehetséges oldalirányú manőverét a legalább plusz/mínusz 1100...1500 km-es légkörben történő leereszkedés során, egy csapásmérő modul húsz manőverező robbanófejével rövid időn belül eltüntethet minden életet a gép arcáról. A Föld egy legfeljebb 3000 km széles sávban.

Így írja le a harc alkalmazását űrállomás S. Aleksandrov „A kard, amely pajzssá vált” című cikkében („Technology for Youth”, 4/98.):

"...Ugyanaz az alapmodul, mint a Mir orbitális állomáson, ugyanazok az oldalmodulok (már nem titok, hogy a Spektr-en például rakétakilövéseket észlelő optikai rendszert terveztek tesztelni... És stabilizált platform televízióval és kamerákkal a „Kristal"-on – miért nem látvány?), de az asztrofizikai „Kvant" helyett egy harcvezérlő komplexumot tartalmazó modul található. Az átmeneti rekesz „labdája" alatt egy másik adapter, amelyen négy modul függ (a „Buranovszkij” törzs alapján) harci egységekkel. Ez, úgymond, a „kiindulási helyzet”. hogy minden egység abban a pillanatban éri el a célját, amikor az irányítóközpont átrepül felette.

A Buran törzset ebben a projektben a „ne vesszen el semmit” elve szerint használjuk: a kombinált hajtásrendszerben lévő nagy üzemanyagtartalékok és a nagyon jó irányítási rendszer lehetővé teszi az aktív manőverezést a pályán, míg a hasznos teher - robbanófejek - konténerben, rejtve a kíváncsi szemek elől, valamint az űrrepülés kedvezőtlen tényezőitől.

A stratégiai elrettentés összefüggésében lényeges, hogy ez a fegyverrendszer célzott, „sebészeti” csapást adjon akkor is, ha minden mást megsemmisítenek. Mint az atom-tengeralattjárók, ő is képes kivárni az első lövedéket!"

A csapásmérő modulok eltérése és a robbanófejek felszabadítása

A Buran létrehozásakor azt is feltételezték, hogy a manőverező robbanófejeket nem csak a csapásmérő modulokra, hanem magukra az orbitális hajókra is el lehet helyezni, amelyek a raktér belsejében lévő forgó hordozórakétákon helyezkednek el. Lehetséges, hogy szükség esetén (például a harci felhasználásra vonatkozó parancs törlése esetén) a hajó fedélzeti manipulátora felhasználható a csapásmérő modulok visszahelyezésére a forgó kilövők rakterébe karbantartás és újrafelhasználás céljából, amint az ábra mutatja. az alábbi ábrán.

Az orbitális hajók használatának egyéb katonai vonatkozásairól töredékes információk állnak rendelkezésre. Különösen az amerikai programra adott „aszimmetrikus válasz” részeként csillagok háborúja"(SOI - Stratégiai Védelmi Kezdeményezés) a "Buran" segítségével a Föld-közeli űr bányászatának kérdéseit vizsgálta a SOI űrszegmensének leküzdhetetlen függönye létrehozásával. Sőt, a Szovjetunióban kutatási munkát végeztek földi kísérleti tesztek orbitális robbantási felhők létrehozására, gyorsan és teljesen "megtisztítva" az összes Földközeli teret az űrhajóktól 3000 km-es magasságig. Természetesen ezt követően a Föld-közeli űr több hónapig teljesen elérhetetlenné vált, de ezeket az intézkedéseket csak a Szovjetunió és az USA közötti teljes körű katonai konfliktus idején (vagy közvetlenül azelőtt) kellett volna alkalmazni, és mint tudod, "kivágják az erdőt és repülnek a forgácsok"...

SZÖVETSÉGI OKTATÁSI ÜGYNÖKSÉG

MOSZKVA REPÜLÉSI INTÉZET

(Állami Műszaki Egyetem)

„Voskhod” ág

Osztály B-11

MÓDSZERTANI UTASÍTÁSOK

a témában: „Rakéták és űrrendszerek”

"Voskhod" MAI fiók

____________ számú jegyzőkönyv

„___” _________2013

Bajkonur 2013

annotáció

Az útmutató célja, hogy segítse a 070300-as szakterület hallgatóit a kurzuson végzett laboratóriumi munkák elvégzésében. Repülőgépek ».

A laboratóriumi munka a kozmodróm szerkezetének és azt alkotó részének - az RSC-nek a tanulmányozásán alapul. A munka meghatározza a rakéta- és űrkomplexumok összetételét, szerkezetét, és megadja azokat az alapfogalmakat, amelyek az RSC megjelenését alakítják.

A laboratóriumi munka lehetővé teszi mind az RKK szerkezetének, mind összetételének és funkcionális céljának tanulmányozását.

annotáció

Alapvető megnevezések 4

Bevezetés 5

6. laboratóriumi cél

1 Rakéta és űrkomplexum: cél, szerkezet,

besorolás, pozíció terület RKK 7

2 Az RKK 11 műszaki állása

3 Kiinduló helyzet RKK 15

4 A ható terhelések jellemzői

Emelőrendszerenként 25 szerelő

4.1 Tehertípusok 25

4.2 Terhelési nyomaték 26

4.3 Gyakorlati rész 30

5 Laboratóriumi jelentés 31

Tesztkérdések 32

Irodalom 33

Alapvető megnevezések

KA – űrhajó

KRT – rakéta üzemanyag komponens

RKK - rakéta és űrkomplexum

RN – hordozórakéta

RB – gyorsító blokk

SP – kiinduló helyzet

TP – műszaki állás

Bevezetés

A laboratóriumi munka megkezdésekor a hallgatónak alaposan át kell tanulnia az előadás anyagában bemutatott elméletet.

4. ábra - Az RKK kiindulási helyzetének vázlata

A hordozórakéta kilövőre történő felszerelése előtt a kiszolgáló tornyot speciális nyomtávú vasúti pályán hozzák az indítószerkezethez. A kiszolgáló torony tárcsarendszere biztosítja a hordozórakéta vízszintes helyzetből függőleges helyzetbe történő áthelyezését. Az ILV tartókonzolokkal van felszerelve az indítóra. Az RKN körül szolgáltatóhelyeket telepítenek. A KRT LV töltőrendszer töltőcsatlakozásai, az NPPEO elektromos csatlakozói és a gázellátó rendszer csővezetékei csatlakoznak az LV-hez.

Az ILV elindítása előtt a szerviztornyot eltávolítják a kilövőből. Az indítóberendezés a Szojuz hordozórakéta indítóberendezésével egy többszintes vasbeton szerkezet, melynek felső része az indítóállás szintjén van, közepén széles nyílással, amely egylejtőssé alakul át. gázvezeték. Az indítószerkezet tetején egy indítószerkezet található. A mozgatható kör alakú részen négy összecsukható tartószerkezet van felhajtva. Miután a telepítő a hordozórakétát vízszintes helyzetből függőleges helyzetbe helyezi, a hordozórakéta rácsokat a hordozórakéta tápegységéhez hozzák. A tartószerkezetek felső részei erőgyűrűvé záródnak, és a rakétavető gravitációs ereje az erőgyűrűn keresztül jut át ​​a kilövőre . VAL VEL A hordozórakéta indításkor történő emelésének kezdetére az erőgyűrű terhelése megszűnik, és a tartószerkezetek ellensúlyok hatására kinyílnak, lehetővé téve a hordozórakéta áthaladását.

A hordozórakéta forgó részén két, félkör alakú kiszolgálóplatformokkal ellátott kiszolgáló rácsozat van felszerelve, amelyek a rakéta köré zárva a hordozórakéta és az űrrepülőgép számára egyaránt gyűrűkiszolgáló platformrendszert alkotnak. A műszerek, szerszámok, az indító személyzet és az emberes űrhajók legénységének szállításához a farmokat teher- és személyliftekkel látják el. Indítás előtt a rácsokat eltávolítják az indítószerkezetből, és vízszintes helyzetbe engedik.

Ugyanezen a forgó részen kábeloszlopok találhatók, amelyek az NPPEO elektromos csatlakozóinak, valamint a gáz- és vízelvezető kommunikációnak az LV felé történő ellátására szolgálnak.

Mind a Kozmosz, mind a Szojuz hordozórakéta fő szimmetriasíkjainak a kilövési síkhoz való igazítása célzáskor, azaz a hordozórakéta kilövési irányszög mentén történő elforgatása a hordozórakéta forgó részének elforgatásával történik.

A Szojuz hordozórakéta kilövése előtt a kábelárbocokat az ellensúlyok hatására automatikusan leválasztják és visszahajtják.

Az RSC Proton SC jellemzői az RSC Soyuz SC-hez képest:

1) Az ILV-t a TC-ből az NC-be egy vasúti platformon szállítják -

1 - TUA gémemelő mechanizmus; 2 - szolgáltatási területek; 3 - a szállító- és beszerelési egység (TUA) gém

5. ábra – A „Cosmos” karbantartása az indítónál

Mi, az ILV felállítását a kilövőre egy álló szerelő segítségével végezzük, akinek hidraulikus rendszerű gémje az indítószerkezetbe van szerelve;

2) A hordozórakéta a hordozórakéta hidraulikus támaszaira van felszerelve (és nem felfüggesztve), és az alsó részen speciális mechanikus markolatokkal van rögzítve, amelyek a hordozórakétát a kilövésig tartják;

3) a hordozórakéta vezérlőrendszere biztosítja annak forgását az indító azimut mentén a függőleges mozgási szakaszban, ezért az indítószerkezeten nincs forgási mechanizmus;

4) a vezérlőpanelen nincsenek kábeloszlopok: ezeket egy dokkoló mechanizmus helyettesíti, amely elektromos és pneumatikus táblák készlete. A dokkoló mechanizmus, amikor

1 – lift; 2 – kábelárboc; 3 – platform; 4 – mozgási mechanizmus; 5 – rugalmas csővezeték; 6 – szerviztorony

a rakétatartály a hordozórakéta farokrészében található választáblákhoz csatlakozik, több mint ötezer elektromos és pneumatikus kommunikációval biztosítva a kapcsolatot;

5) a mérgező katódsugárcsöves újratöltés zárt ciklusban történik, kizárva a CRT gőzeinek az üzem helyiségeibe és a légkörbe történő kibocsátását. Az oxidálószer gőzeit kémiailag semlegesítik, az üzemanyaggőzöket pedig elégetik.

Az RSC Zenit közvetlen emberi részvétel nélkül is képes kilövéseket végrehajtani, vagyis a „pilóta nélküli kilövés” koncepciójának megfelelően jött létre (6. és 7. ábra). Az ILV szállítása a TC-ből az SK-ba, az ILV felszerelése a PU-ra, a hidraulikus, pneumatikus és elektromos kommunikáció dokkolása automatikusan történik. Ami az automatizálást és a biztonságot illeti, az RSC Zenitnek nincs analógja a világon.

Teljes szöveg letöltése

A Start hordozórakéta önjáró hordozórakétáról indul (9. ábra), többtengelyes kerekes alvázra szerelve.

Az indító és az indító szerkezet kialakítása biztosítja a hosszú távú karbantartást vízszintes helyzetben. Indítási parancs kiadásakor a rakétavetővel ellátott szállító-kilövő konténer egy hidraulikus erőhenger segítségével 40-50 másodperc alatt vízszintes helyzetből függőleges helyzetbe kerül, majd a rakétavetőben található pornyomás-akkumulátor (PAA) a TPK alján, „mozsárlövést” biztosít, azaz a PAD 70-80 km/h sebességgel kilöki a rakétavetőt a TPK-ból - A Föld felszínétől 25-30 m magasságban a hajtómotor a színpad elindul. A főmotor magasságban történő indítása szinte teljesen kiküszöböli a motorgázok magas hőmérsékletű sugárának a kilövőre gyakorolt ​​hatását, ami jelentősen csökkenti az indítás utáni javítási és helyreállítási munkák költségeit.

7. ábra - A Zenit hordozórakéta felszerelése a kilövőre:

1 - TUA hidraulikus tartók; 2 - TUA boom; 3 - kábelárboc; 4 - hidraulikus hengerek a TUA gém emeléséhez; 5 - hűtőrendszer csövek

Mivel az űrrakéták tolóerő-tömeg aránya 1,4-1,8 tartományba esik, lassan elhagyják a kilövőt, ezért a meghajtórendszerből származó magas hőmérsékletű gázsugár hosszú ideig hat a kilövőre. A gázvezeték és az elemek hő-, akusztikai és mechanikai terhelésének csökkentése érdekében A PU kialakítás vízfüggönyt hoz létre a lángzónában. Az SC RKK-nál

A „Proton” és a „Zenith” páncélozott ajtókkal védi a dokkoló mechanizmusokat.

1 – fedélzeti LV tábla; 2 – kábel-árboc összekötő blokk; 3 – kábelárboc; 4 – összekötő eszközök a kommunikációhoz az SRT üzemanyag-feltöltéséhez, a héliumhoz és az LV farokszakasz hőmérséklet-szabályozásához; 5 – ellensúly KM

Technológiai blokk úgy tervezték, hogy befogadja a tesztelő és indító berendezéseket, a távirányító rendszert a kisfeszültségű tankoláshozrakéta-üzemanyagok és sűrített gázok alkatrészei, valamint a kilövésirányító állomás bal oldali legénysége elhelyezésére.

Helyhez kötött tárolók KRT - olyan szerkezetek, amelyekben CRT tárolótartályok, CRT-ellátó és hőmérséklet-szabályozó rendszerek, tűzoltó rendszerek és egyéb berendezések találhatók.

Az űrrakéta, amelynek kilövőtömegének 90-95%-a tűz- és robbanásveszélyes SRT-ből áll, fokozott veszélyt jelent a vegyesvállalatnál. Az MCT teljes tömegének akár 20-25%-a is részt vehet a robbanás létrejöttében, az MCT többi részét a robbanáshullám szétszórja.

jelentős távolságokra és tűzzónát képez. Következésképpen egy 100 tonna indítótömegű hordozórakéta robbanása teljesítményében ~ 20 tonna TNT, egy 700 tonnás indítótömegű hordozórakéta pedig ~ 70 tonna TNT robbanásának felel meg.

Az RLV-k indításakor az RKK pozíció területén 3-4 biztonsági zóna kerül kialakításra, és az egyes zónákban a kockázat jellegétől és mértékétől függően biztosítják a biztonságot. szigorú rezsim a munkához való hozzáférés és a megfelelő biztonsági intézkedések megtétele.

A biztonsági zónák jellemzői szupernehéz Energia osztályú hordozórakéták indításakor:

1) 2 km sugarú zóna legfeljebb 13 5 dB zajszinttel; a személyzet evakuálása 2 órával az indulás előtt;

2) 5 km sugarú terület, ahol a zajszint 120 dB-nél kisebb; evakuálás 8 órával az indulás előtt;

3) 8,5 km sugarú zóna; kiürítés 4 órával az indulás előtt;

4) 15 km sugarú övezet; kiürítés 4 órával az indulás előtt.

Az RKK közigazgatási és gazdasági övezete célja a kilövő egység személyzetének elhelyezése és kulturális és jóléti szolgáltatása, valamint a műszaki helyzet épületeinek, építményeinek villamos energiával, hővel és vízzel történő ellátását szolgáló műszaki eszközök elhelyezése (10. ábra).

4 A szerelők emelőrendszerére ható terhek jellemzői

4.1 A terhelések típusai

A rakéta indítóállásra történő felszerelésekor végzett összes művelet közül a legmunka- és időigényesebb a rakéta vízszintes helyzetből függőleges helyzetbe helyezése, miközben a gémemelő mechanizmust (1. ábra) a rakéta oldaláról használjuk. emelőrendszer (LS), amely alatt a gémet a rakétával vagy a rakétával szállító- és szerelőkocsis gémet értjük, az ellenállás pillanatát

Tűzoltó

Biztonsági kerítés

Műút

10. ábra – Az RKK közigazgatási és gazdasági övezetének vázlata (katonai egység vonatkozásában)

súly, tehetetlenségi és szélterhelések. A felemelt rendszer forgómozgásának nyomatékegyenlete az emelőszerkezet hatására a következőképpen alakul

Teljes szöveg letöltése

Vagy

MM = MG + MB + M in + MT, (1)

ahol MM - az emelőszerkezet által a gém forgástengelyéhez viszonyított nyomaték; .

old - hidraulikus emelőerő;

a - hidraulikus emelőkar;

én - a felemelt rendszer tömegtehetetlenségi nyomatéka a gém forgástengelyéhez viszonyítva;

Az emelt rendszer szöggyorsulása;

betűméret: 14,0 pt; vonalmagasság:150%">И R;

ј - a rendszer súlypontjának lineáris gyorsulása;

R - a súlypont forgási sugara;

MG, MB, M in, MT - a gém forgástengelyéhez viszonyított nyomatékok súlyerőkből, az emelt rendszer tehetetlenségi erőiből a rendszerre ható szélterhelésből és az emelőszerkezet csuklópántjaiban fellépő súrlódási erőkből.

A gémemelő mechanizmus fő paramétereinek kiszámításához szükség van minden pillanat értékére a gém emelési szögének függvényében, pl.

M G = f 1 (φ), MB = f 2 (φ), Mv = f 3 (φ), M T = f 4 (φ).

Nézzük meg egymás után a függőségek meghatározásának módszereit.

font-size:14.0pt;line-height:150%;color:black"> 4.2 Betöltési pillanat

Súlyerők okozta nyomaték vagy terhelési nyomaték a szög függvényében emelést a kifejezésekből határozzuk meg

MG = GRco s (

vagy MG = GXts ( co s(3) M G= f 1 () vanegy koszinusz hullám, ezért lehetgrafikusan megszerkeszthető anélkül, hogy pontról pontra kiszámolná. Rendszer grafikus definícióM G és a görbe felrajzolása M G= f 1 ( IGEN B. Függőleges felől RÓL RŐL D egy szöget, majd egy szöget félretesznek AOB, egyenlő a gém 900-os emelési szögével.

Ív AB több egyenlő részre van osztva (általában 6-ra vagy 9-re), és vízszintes vonalak vannak húzva az elosztási pontokon NI. A tengelyen az elfogadott léptékben a koordinátáktól kezdvea megfelelő ívosztási pontokat helyezzük el ABértékeketsarok betűméret:15.0pt;sormagasság:150%; szín:fekete;betűtávolság:-.15pt">Kereszteződésmegfelelő vízszintes

3. ábra - Számítási diagram a terhelési nyomaték meghatározásához

nális és függőleges vonalak megadják azokat a pontokat, amelyeken a görbe áthaladMG= f 1 ( ).

4. ábra – A terhelési nyomaték görbéjének grafikus ábrázolása

MG előjelét változtatja, és a rendszer felemelkedését megakadályozó pillanattól a további mozgását elősegítő pillanattá válik. Ennek a nyomatéknak a hatására a rendszer hajlamos az emelő felé billenni, ennek megakadályozása érdekében az emelt rendszerre ellenállási nyomatékot kell alkalmazni, kiegyenlítve a terhelési nyomatékot, biztosítva a rendszer fő függőleges helyzetbe állítását.

5 Laboratóriumi jelentés

A laboratóriumi munka megvédéséhez a hallgatónak az ESKD szerint kitöltött jegyzőkönyvet kell benyújtania. A jelentés terjedelme körülbelül 10 A4-es lap legyen, grafikusan elkészíthető kézzel vagy nyomtatón.

A jelentésnek tartalmaznia kell:

Címlap;

Bevezetés;

- tartalom (a gyakorlati órák számítási része);

Következtetés;

- bibliográfia.

Ellenőrző kérdések

1 Mi az RKK célja?

2 Mit tartalmaz az RKK felépítése?

3 Mi az RKK besorolása?

4 Mi az RKK pozícióterülete?

5 Mi az RKK technikai helyzete és milyen a felépítése?

6 Milyen a beépítési és tesztelési épület felépítése?

7 Mi az RKK kiinduló helyzete és milyen összetételű?

8 Mi a kezdő komplexum és mi az összetétele?

A felhasznált források listája

1 Cosmodrome / General szerk. . – M.: Voenizdat, 1977. –

312 p.: ill.

Szintmérő görgők. - M.: Gépészmérnök, 1977.

3 uman anyanyelvű. Kozmodromok. Szerk.

M., Kiadó Restart+, 2001. – 216 p.: ill.

4 Rakéta- és űrkomplexumok üzemeltetése: Előadások alapszaka

/ Általános alatt szerk. . – Szentpétervár: VIKU im. ,

2001. – 496 p.: ill.

5 Karpin automatika méréshez és adagoláshoz

Tömegek. - M.: Gépészmérnök, 1971.

6 stb. Tömeg-, térfogat- és

Sűrűségek. – M.: Könyvkiadó. szabványok, 1972.