Русский
На главную Написать письмо Контакты Карта сайта

Аннотации

№3 (10) июль–сентябрь 2015

Журнал "Космическая техника и технологии"
№3 (10), 2015

Содержание номера

СТРАТЕГИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИЙ

Комаров И.А., Милованов А.Г., Чмаров К.В.
Космодром «Восточный» — будущее российской космонавтики

Рассмотрена необходимость создания нового космодрома для независимого выхода в космос с территории России и реализации масштабных космических проектов, в т.ч. пилотируемых. Приведена статистика пусков ракет-носителей ведущими космическими странами за последние восемь лет, и показана ведущая роль России в оказании пусковых услуг. В настоящее время большая часть пусков производится с арендуемого у республики Казахстан космодрома Байконур. Обсуждаются условия выбора места для нового космодрома и основные факторы, определившие место создания космодрома «Восточный» в Амурской области, включая географический и политический, возможность использования местных ресурсов, а также, в качестве правопреемника, военного космодрома «Свободный». В качестве средств выведения планируется использование семейства ракет-носителей «Ангара». Приведены этапы создания космодрома и система взаимодействия, координации и управления деятельностью разноведомственных органов, участвующих в строительстве. Подчеркивается, что освоение космоса с территории Амурской области является наиболее масштабным проектом освоения региона.

Ключевые слова: освоение космоса, космодром, космодром «Восточный», космодром «Свободный», ракета-носитель «Ангара», Амурская область.

 

БАЛЛИСТИКА, АЭРОДИНАМИКА, МЕХАНИКА ПОЛЕТА, ПРОЧНОСТЬ, ИССЛЕДОВАНИЕ КОСМОСА

Безмозгий И.М., Софинский А.Н., Чернягин А.Г.
Отработка вибропрочности узлового модуля Российского сегмента Международной космической станции

В статье изложены последовательность, содержание и результаты решенных задач обеспечения вибропрочности конструкции модуля Российского сегмента Международной космической станции. Модуль создан РКК «Энергия» и получил название «узловой». Освещены особенности как расчетных, так и экспериментальных работ, обусловленных спецификой конструкции. Дано описание разработанной динамической конечно-элементной модели и ее роли на разных стадиях создания изделия. Показаны ошибки конструирования, повлекшие за собой разрушения при испытаниях, и принятые меры по их исправлению. Приведены результаты верификации модели по результатам испытаний.

Ключевые слова: модуль космической станции, конструкция, вибропрочность, конечно-элементная модель, расчеты, экспериментальная отработка.

 

ИССЛЕДОВАНИЕ КОСМОСА И ИЗ КОСМОСА. АППАРАТУРА, МЕТОДИКИ И РЕЗУЛЬТАТЫ КОСМИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

Зелёный Л.М., Климов С.И., Ангаров В.Н., Родин В.Г., Назаров В.Н., Суханов А.А., Батанов О.В., Готлиб В.М., Калюжный А.В., Каредин В.Н., Козлов В.М., Козлов И.В., Эйсмонт Н.А., Ледков А.А., Новиков Д.И., Корепанов В.Е., Боднар Л., Сегеди П., Ференц Ч., Папков А.П., Лизунов А.А.
Космический эксперимент «Микроспутник» на Российском сегменте Международной космической станции

Последнее десятилетие принесло серьезные изменения в наше понимание природы грозовых разрядов, что было также связано и с космическими исследованиями. Новый физический процесс, названный «земные гамма-всплески», был обнаружен в начале 1990-х гг. Он характеризуется исключительно мощными гамма-всплесками и радиочастотными импульсами, которые создают радиоизлучение в широкой полосе частот. Для исследования новых физических процессов при высотных атмосферных грозовых разрядах и механизмов формирования в них гамма-вспышек, инфракрасных и ультрафиолетовых излучений, электромагнитных излучений в широком диапазоне частот необходимо проводить в ионосфере, с беспрецедентно высоким (точнее единиц микросекунд) временны?м разрешением, синхронные измерения в оптическом радио- и гамма-диапазонах. Академический микроспутник «Чибис-М» 25 января 2012 г. выведен с использованием инфраструктуры Российского сегмента Международной космической станции на автономную круговую орбиту высотой 513 км, наклонением 52°.

Ключевые слова: грозовые разряды, верхняя атмосфера, ионосфера, гамма-, радио-, ультрафиолетовое, ренгеновское излучения, микроспутник, бортовая аппаратура.

 

Беляев М.Ю., Викельски М., Лампен М., Легостаев В.П., Мюллер У., Науманн В., Тертицкий Г.М., Юрина О.А.
Технология изучения перемещения животных и птиц на Земле с помощью аппаратуры ICARUS на Российском сегменте МКС

Рассмотрены задачи изучения перемещения животных и птиц на Земле с помощью аппаратуры ICARUS (International Cooperation for Animal Research Using Space) на Российском сегменте Международной космической станции (РС МКС). Кратко охарактеризованы основные методы исследования миграций животных и их преимущества и недостатки. Для дистанционного слежения за перемещением животных чаще всего используются системы регистрации сигналов от радиопередатчиков-маяков, заблаговременно закрепленных на этих животных. Проведен анализ типов существующих передатчиков для изучения передвижения животных. Описана технология проведения планируемых экспериментов с научной аппаратурой ICARUS на РС МКС. Охарактеризован общий вид передатчика, закрепляемого на животном, и его технические характеристики. Описан подход к интеграции бортового оборудования системы ICARUS на РС МКС. Даны технические характеристики антенн бортового оборудования ICARUS. Представлена последовательность этапов соединения передатчика, закрепленного на животном, с бортовым оборудованием. Дано описание банка данных Movebank для хранения данных слежения за животными и основных его функций. Рассмотрены задачи исследований с научной аппаратурой ICARUS, представляющие интерес для космического эксперимента «Ураган», выполняемого на РС МКС. Приведены примеры возможных исследований перемещения и миграций животных перед катастрофическими явлениями, изучения распространения опасных для человека вирусных инфекций, передающихся животными, и снижения риска столкновения птиц с воздушными транспортными средствами.

Ключевые слова: перемещение и миграции животных, передатчик, тег, радиотелеметрия, радиослежение, спутниковое слежение, ICARUS, космический эксперимент, РС МКС.

 

СОЗДАНИЕ, ЦЕЛЕВОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПИЛОТИРУЕМЫХ АППАРАТОВ И КОМПЛЕКСОВ

Обыденников С.С., Титов В.А., Волков О.Н.
Информационно-измерительная система для контроля и диагностики микроускорений на Российском сегменте Международной космической станции

Приведены причины необходимости создания бортовой для контроля и диагностики микроускорений на пилотируемых космических комплексах, и описан путь ее создания, начиная от орбитальных комплексов «Салют-6», «Салют-7» и включая этап эксплуатации Российского сегмента Международной космической станции (РС МКС). Даны примеры проблем, возникших при регистрации уровней микроускорений на пилотируемых комплексах измерителями ускорений первого поколения: акселерометрами линейными оптическими и измерителями микроускорений ИМУ-128. Приведена конструкция и дано описание, первого элемента информационно-измерительной системы на РС МКС: цифрового измерителя микроускорений ИМУ-Ц, обеспечивающего с 2011 г. по настоящее время мониторинг микроускорений на борту РС МКС. Дан ряд полученных с помощью ИМУ-Ц результатов, и сделаны выводы о необходимости совершенствования информационно-измерительной системы. Предложены пути совершенствования информационно-измерительной системы ИСС, которые могут быть использованы, как на существующих, так и на перспективных пилотируемых космических комплексах.

Ключевые слова: орбитальные комплексы, квазистатические микроускорения, мониторинг микрогравитационной обстановки, датчики микроускорений, динамические операции.

 

БОРТОВЫЕ И НАЗЕМНЫЕ КОМПЛЕКСЫ УПРАВЛЕНИЯ И СИСТЕМЫ

Старовойтов Е.И., Зубов Н.Е.
Применение лазерного высотомера в качестве резервного измерителя при сближении космических аппаратов на окололунной орбите

Предлагается использование лазерного высотомера в качестве резервного измерителя при ручном управлении сближением космических аппаратов (КА) на окололунной орбите. Представлены технические характеристики лазерных и радиолокационных приборов, используемых для измерений при управляемом спуске на поверхность планеты и при сближении КА. Выполнен анализ требований к лазерным высотомерам, предъявляемых к измерительным средствам, используемым при сближении КА. Проведены энергетические расчеты дальности измерений, выполненные с учетом характеристик пассивного КА и требований лазерной безопасности. Рассмотрены методы защиты фотоприемного устройства от перегрузки отраженным сигналом. Определена зависимость ослабления оптического аттенюатора от дальности измерений, обеспечивающего защиту фотоприемного устройства при наличии близкорасположенных диффузно отражающего пассивного КА и уголкового отражателя. Полученные результаты показывают принципиальную возможность применения лазерного высотомера для ручного управления сближением КА на окололунной орбите.

Ключевые слова: лазерный высотомер, лазерная локационная система, космический аппарат, ручное управление сближением, резервирование.

 

СИСТЕМЫ ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ И ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ. ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КОСМОНАВТОВ

Ушаков И.Б., Бубеев Ю.А., Гущин В.И., Боритко Я.С.
К проекту освоения Луны: некоторые инженерно-психологические и медицинские проблемы

Предложения, подготовленные Рабочей группой Роскосмоса и РАН по интеграции программ использования автоматических и пилотируемых средств освоения Луны, вызывают активную дискуссию среди ученых и специалистов космической отрасли. Представлен ряд направлений, связанных с инженерно-психологическими и медицинскими аспектами плана освоения Луны. К ним относятся: разработка эффективных средств профилактики неблагоприятного воздействия на восприятие и сенсомоторные навыки оператора лунной базы сочетанного влияния перегрузок и невесомости в полете к Луне, а затем длительного воздействия лунной, сниженной по отношению к земной, гравитации; расчет параметров обитаемости лунной базы: оптимального персонального пространства, освещенности, размещения функциональных зон, решение вопросов обеспечения условий для работы и рекреации, коммуникации, психологической поддержки с Земли; создание тренажеров, человеко-машинного интерфейса, средств мониторинга деятельности роботов, позволяющих оператору, находящемуся на большом удалении (при наличии задержки прохождения сигнала) с высокой надежностью и оптимальной «психофизиологической ценой» управлять сложными машинами, созданными на основе современных информационных технологий; разработка медико-психологических критериев отбора и подготовки операторов находящегося на окололунной орбите космического комплекса и лунной базы. Обоснована необходимость совместных работ космических инженеров и медиков в указанных направлениях.

Ключевые слова: освоение Луны, новые техника и технологии, дистанционное управление, профессиональная деятельность, «психофизиологическая цена», экопсихология, обитаемость.

 

Калери А.Ю., Бронников С.В., Бубеев Ю.А., Рожков А.С., Исаев Г.Ф.
Проектирование системы отображения информации скафандра для внекорабельной деятельности

В настоящей статье рассматриваются вопросы макропроектирования системы отображения информации (СОИ) космического скафандра, используемого для выполнения внекорабельной деятельности. Предложены внешние и внутренние критерии, математическая постановка задачи оптимизации СОИ. На основе анализа деятельности космонавта разработаны требования к СОИ, среди которых ряд новых, ранее не выдвигавшихся: наличие интерфейсов СОИ с бортовыми системами пилотируемого космического аппарата; поддержка навигации космонавта на внешней поверхности станции; отображение требуемых фрагментов бортовых инструкций; просмотр полученных с помощью фото- или видеокамеры изображений; отображения текущих физиологических параметров космонавта и выдача рекомендаций по оптимизации своего функционального состояния. Предложена концепция построения двухуровневой СОИ. Первый уровень разрабатывается на базе высоконадежных элементов с необходимым уровнем резервирования. Аналогом СОИ первого уровня являются существующие средства отображения скафандра. СОИ второго уровня создается на базе коммерческих продуктов. Предлагается создавать СОИ второго уровня на базе коммерческого планшетного компьютера (возможно в сочетании с очками или проектором). Этот подход соответствует имеющейся в настоящее время в российской и иностранной космической технике тенденции построения бортового оборудования на базе готовых коммерческих продуктов. Это ускоряет процесс проектирования, но накладывает более жесткие требования к разработке и управлению требованиями на системы, которые служат основой для проектирования, проведения испытаний, организации эксплуатации, модернизации. Предложенный подход может применяться при проектировании СОИ других сложных систем.

Ключевые слова: внекорабельная деятельность космонавта, космический скафандр, система отображения информации, коммерческий покупной продукт.

 

МАТЕРИАЛЫ, ПРОИЗВОДСТВО И ТЕХНОЛОГИИ ИЗДЕЛИЙ РКТ

Морковин А.В., Плотников А.Д., Борисенко Т.Б.
Теплоносители для тепловых труб и наружных гидравлических контуров систем терморегулирования автоматических и пилотируемых космических аппаратов

В статье сформулированы требования к однофазным и двухфазным теплоносителям систем терморегулирования космических аппаратов. Приведены физико-химические, теплофизические и эксплуатационные свойства ряда теплоносителей на основе углеводородов, кремнийорганических и перфторорганических жидкостей, обоснован выбор ряда теплоносителей. Приведены результаты исследования коррозионной стойкости металлических материалов в среде ряда теплоносителей, и разработаны рекомендации по выбору материалов контуров. Предложен новый теплоноситель для тепловых труб и наружных контуров с температурой замерзания не выше –100 °С. Практическая значимость работы подтверждена успешным использованием разработанных и исследованных теплоносителей в системах терморегулирования космических аппаратов.

Ключевые слова: теплоноситель, плотность, вязкость, температура замерзания, теплоемкость, теплопроводность, коррозия.

 

Гаврелюк О.П., Кирсанов В.Г.
Гарантийные запасы топлива для ракет космического назначения

Показаны особенности методик по определению гарантийных запасов топлива для многоступенчатых ракет космического назначения, дан перечень возмущающих факторов, особенностей систем управления и ограничений, влияющих на величину гарантийных запасов топлива. Приведены гарантийные запасы топлива и их эквиваленты по характеристической скорости для ряда отечественных ракет космического назначения. Подробно рассмотрено определение гарантийных запасов топлива для разгонного блока ДМ-SL в составе ракеты космического назначения «Зенит-3SL» программы «Морской старт». Показано, что внедрение на разгонном блоке ДМ-SL выключения маршевого двигателя по окончании компонентов топлива, наряду с существующим его выключением по функционалу системы управления, позволяет увеличить массу космического аппарата, выводимого разгонным блоком ДМ-SL на целевую орбиту в составе ракеты космического назначения «Зенит-3SL».

Ключевые слова: гарантийные запасы топлива, ракета космического назначения, разгонный блок, система управления, возмущающие факторы, окончание компонентов топлива, точность выведения.

 

СКАЧАТЬ НОМЕР
№ 3 (10) июль — сентябрь 2015