Русский
На главную Написать письмо Контакты Карта сайта

Аннотации

№2(17) апрель-июнь 2017

Журнал "Космическая техника и технологии"
№2(17), 2017

 

Содержание номера

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Деречин А.Г., Жарова Л.Н., Синявский В.В., Солнцев В.Л., Сорокин И.В.
Международное сотрудничество в сфере пилотируемых полетов. Часть 2. Создание и эксплуатация Международной космической станции

Обсуждаются вопросы международного сотрудничества при создании и эксплуатации Российского сегмента Международной космической станции (РС МКС). Приведены история проекта и структура совместных органов управления. Рассказывается о решении международно-правовых вопросов, включая проблемы собственности и распределения ресурсов. Описаны сложности российской стороны при финансировании программы в 1990-е и в начале 2000-х гг. Описан ход выполнения программы, отмечается, что Россией выполнены международные обязательства. Подчеркивается роль РКК «Энергия» в обеспечении пилотируемых и грузовых полетов к МКС после прекращения полетов транспортных кораблей США Shuttle. Показаны результаты сотрудничества и примеры взаимовыручки партнеров, трудности формирования сегментов и договоренности о продлении функционирования МКС. Кратко перечислены космические эксперименты, выполненные совместно с зарубежными коллегами.

Ключевые слова: пилотируемая космонавтика, международное сотрудничество, Международная космическая станция, МКС, Российский сегмент, научные эксперименты, международно-правовые вопросы, финансирование программы МКС.

 

АЭРОДИНАМИКА И ПРОЦЕССЫ ТЕПЛООБМЕНА ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Архипов А.Б., Брюханов Н.А., Дементьев В.К., Дядькин А.А., Комаров В.В., Пономарев Н.Б., Пономарев А.А.
Экспериментальные исследования акустических воздействий струй посадочной двигательной установки на возвращаемый аппарат пилотируемого транспортного корабля

Представлены результаты модельных экспериментальных исследований акустического воздействия струй сопел вертикального и горизонтального торможения посадочной твердотопливной двигательной установки возвращаемого аппарата перспективной пилотируемой транспортной системы на поверхность возвращаемого аппарата.
Экспериментальные исследования выполнены в акустически заглушенном боксе соплового дифференциального стенда ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» при полном давлении рабочего тела перед соплами 60…120 кгс/см2 на высокотемпературных продуктах сгорания воздушно-этанолового топлива и на холодном воздухе. Исследования проводились с имитатором посадочной поверхности на модели масштаба 1:7 возвращаемого аппарата со всеми соплами посадочной двигательной установки, а также на модели масштаба 1:1,5 одиночного сопла вертикального торможения с регулируемым критическим сечением и макетом фрагмента кормовой части возвращаемого аппарата. Выполнен пересчёт на натурные условия полученных экспериментальных данных, что необходимо для определения параметров акустической среды в обитаемом отсеке возвращаемого аппарата, и порождаемых внешним акустическим полем вибраций, действующих на оборудование и элементы электронной аппаратуры возвращаемого аппарата.

Ключевые слова: возвращаемый аппарат, посадочная твердотопливная двигательная установка, посадочная поверхность, сопло с регулируемым критическим сечением, акустическое воздействие струи.

 

Ганиев Ю.Х., Гобызов О.А., Ложкин Ю.А., Рабецкий А.С., Рябов М.Н., Филиппов С.Е., Шманенков В.Н.
Исследование сверхзвукового обтекания плоской пластины с расположенными на ней преградами методом люминесцентных преобразователей давления

Практика последних лет отработки изделий ракетно-космической техники показала монотонное возрастание удельной доли изделий с сильно нелинейными аэродинамическими характеристиками и тенденцию отхода от геометрических форм, которые можно свести к модельным осесимметричным задачам. Именно это определило создание и внедрение в практику экспериментальных исследований в ЦНИИмаш новых методов и технологий визуализации сложных трехмерных картин отрывных течений, возникающих в окрестности органов управления и надстроек.
Самостоятельный интерес представляет исследование особенностей возникновения развитых отрывных зон, пульсаций давления, формирования вихревых образований, конденсации отдельных компонентов газовых потоков и других нестационарных процессов, которые необходимо учитывать в процессе аэродинамической отработки современных летательных аппаратов и сложных технических систем.
В настоящей работе приведены результаты экспериментальных исследований структуры пространственного сверхзвукового течения потока газа перед плоскими препятствиями, расположенными на пластине. Теневым методом получена картина отрывного обтекания препятствия в плоскости симметрии течения, перпендикулярной к модели. Основной целью исследования была одновременная регистрация полей давления на поверхности пластины методом люминесцентных преобразователей давления. На основе полученных распределений давления рассчитаны аэродинамические нагрузки на поверхность модели и проведен анализ структуры потока в отрывной области перед препятствием.

Ключевые слова: сверхзвуковое течение, панорамный метод исследования, люминесцентный преобразователь давления, трёхмерные отрывные зоны.

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ И ПРОИЗВОДСТВО ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Миронов В.В., Толкач М.А.
Модели метеороидной среды в околоземном космическом пространстве и определение плотности потока метеороидов

Задачи оценки риска повреждения космических аппаратов метеороидами и частицами космического мусора являются весьма актуальными. Вероятность неповреждения космического аппарата зависит от свойств элементов его конструкции и плотности потока сверхскоростных частиц. Влияние свойств элементов конструкции определяется их способностью противостоять высокоскоростному удару и описывается баллистическими предельными уравнениями. Настоящая статья представляет собой аналитический обзор работ (в основном зарубежных) по оценке плотности потока метеороидов на основе различных моделей метеороидной среды. Сформулированы общие требования, предъявляемые к экспериментальным данным, которые могут считаться приемлемыми для получения более общих зависимостей, пригодных для оценки плотности потока метеороидов. Сравнены величины плотности потока метеороидов, получаемые по различным моделям, в т. ч. по модели, представленной в действующем отечественном стандарте. Основываясь на анализе экспериментальных данных, накопленных к настоящему времени, предложена аналитическая зависимость для вычисления интегральной плотности потока метеороидов в окрестностях Земли.

Ключевые слова: метеороид, космический мусор, защита космического аппарата от метеороидов, метеороидная среда, плотность потока метеороидов.

 

ПРОЧНОСТЬ И ТЕПЛОВЫЕ РЕЖИМЫ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Безмозгий И.М., Бобылев С.С., Софинский А.Н., Чернягин А.Г.
Нагружение и прочность конструкций транспортного космического корабля при воздействии отсечки тяги двигателя третьей ступени ракеты-носителя

Статья посвящена исследованию динамической реакции конструкции транспортного грузового корабля (ТГК) «Прогресс» на отсечку тяги двигателя последней ступени ракеты-носителя (РН) «Союз». Импульсное воздействие на связку в составе ТГК и третьей ступени РН рассмотрено в двух вариантах: первый — типичная отсечка тяги, второй — с уменьшенным градиентом спада тяги. Исследования проведены на основе многоуровневого динамического моделирования конструкций. Реализованная технология решения задачи позволила получить следующие результаты: определить конфигурацию трансформированного, приведенного к любому поперечному сечению изделия, воздействия; дать исчерпывающую картину динамического отклика конструкции на импульсное воздействие; выделить класс конструкций с наиболее интенсивной реакцией на рассматриваемое импульсное воздействие; локализовать зону конструкции ТГК с максимальным уровнем напряженно-деформированного состояния.
Из проведенного исследования сделаны выводы, основные из которых следующие: отсечка тяги последней ступени не дает энергоемких динамических эффектов; смягчение градиента спада тяги снижает уровень нагружения конструкции в 1,5 раза; максимальный уровень напряжений реализуется в узкой зоне на одной из балок рамы нижнего приборного отсека с числом циклов менее 10; для типичной отсечки тяги двигателя запас прочности по пиковым напряжениям более двух, для модифицированной отсечки — более трех.
Представленные в статье результаты показывают, что отсечка тяги третьей ступени РН не является расчетным случаем, не формирует напряженного состояния, близкого к критическому, и не оказывает влияния на прочность ТГК.

Ключевые слова: ТГК «Прогресс», отсечка тяги РН, динамика конструкций, моделирование, нагружение, напряженно-деформированное состояние, прочность.

 

Басов А.А., Лексин М.А., Прохоров Ю.М.
Двухфазный контур системы обеспечения теплового режима научно-энергетического модуля. Численное моделирование гидравлических характеристик

В работе рассмотрены вопросы конструктивного исполнения системы обеспечения теплового режима нового научно-энергетического модуля Российского сегмента Международной космической станции с использованием двухфазного контура для сброса тепла в окружающее пространство. Приведено описание и логика работы двухфазного контура и входящих в его состав элементов.
Изложены методика проведения и результаты численного моделирования гидравлических характеристик двухфазного контура. Вся система была разбита на отдельные участки. Для каждого из них с учетом гидравлических характеристик конкретных агрегатов, схемной компоновки, длин и диаметров трубопроводов, соединяющих агрегаты между собой, была определена гидравлическая характеристика в зависимости от расхода аммиака или его паров.
Полученные значения гидравлических характеристик на различных участках гидравлической сети позволяют сделать вывод о работоспособности системы выбранной конфигурации и подтвердить обеспечение системой обеспечения теплового режима заявленных характеристик.

Ключевые слова: двухфазный контур, система обеспечения теплового режима, космический аппарат, гидравлический расчет, численное моделирование, научно-энергетический модуль.

 

НАЗЕМНЫЕ КОМПЛЕКСЫ, СТАРТОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Калери А.Ю., Кукин О.Н., Серов М.В.
Методология летно-испытательной деятельности космонавтов при создании пилотируемого транспортного корабля

В статье рассматривается организация деятельности космонавтов-испытателей на основе единой методологии, позволяющей обеспечить подготовку и выполнение летных испытаний пилотируемого транспортного корабля нового поколения. Методология летно-испытательной деятельности космонавтов-испытателей при создании пилотируемого транспортного корабля отличается от существующей организации работ прежде всего продуктивностью и инновационной направленностью. Предлагаемая методология рассматривается как система принципов и способов организации и построения деятельности, как учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности. Представлены составные части методологии, ее логическая и временнaя структуры, технология выполнения работ, текущие результаты применения методологии в РКК «Энергия».

Ключевые слова: методология, космонавт, пилотируемый транспортный корабль, летно-испытательная деятельность, инновационная деятельность.

 

Свечкин В.П., Савельев А.А., Соколова С.П., Бороздина О.В.
Терморегулирующее покрытие К-208Ср. Технология получения, свойства и их изменения в процессе эксплуатации при воздействии факторов космического пространства

В настоящей статье приводится состав штатного пакета терморегулирующего покрытия на основе элементов покрытия К-208Ср. Изложены основные результаты исследований по отработке технологии получения и испытаний терморегулирующего покрытия К-208Ср класса «солнечные отражатели». Приведены достоинства и недостатки терморегулирующего покрытия К-208Ср. Указаны химический состав и способ получения пластин оптического стекла К-208, а также подготовка пластин стекла перед нанесением высокоотражающего покрытия. Приведены и обоснованы достоинства применяемого магнетронного метода нанесения высокоотражающего и защитного покрытий. Описаны схема внутрикамерного устройства вакуумной напылительной установки, последовательность нанесения серебра и нержавеющей стали, особенности проведения процесса для получения максимальной производительности. Приведены сводные данные по действующим на терморегулирующее покрытие К-208Ср факторам космического пространства и результаты их воздействия, результаты наземных и летных испытаний покрытия.

Ключевые слова: терморегулирующее покрытие, элементы покрытия, факторы космического пространства.

 

КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И ИХ СИСТЕМ

Белоногов Г.В., Воробьев Ю.А., Гукало А.А., Магжанов Р.М., Соколова С.П., Цыганков О.С.
Первый опыт очистки внешней поверхности остекления иллюминатора космического пилотируемого аппарата

Представлена технологическая операция по очистке внешней поверхности остекления иллюминатора служебного модуля, входящего в состав Российского сегмента Международной космической станции. Работа подготовлена специалистами ПАО РКК «Энергия» имени С.П. Королёва и впервые в практике эксплуатации космических пилотируемых аппаратов выполнена в процессе внекорабельной деятельности 10 августа 2015 г. космонавтами Геннадием Падалка и Михаилом Корниенко. В статье отмечено значение чистоты остекления иллюминаторов для их целевого использования, приведены примеры их фактического состояния, изложены предположения об источниках и причинах загрязнений, обоснована актуальность задачи и показан подход к ее решению, включая демонстрацию возможности механического снятия мелкодисперсного слоя пыли в рамках космического эксперимента «Тест». Показано устройство приспособления для очистки, дано описание манипуляций и действий космонавтов при работе в открытом космосе. В качестве дополнительного результата этих работ получены предварительные данные о составе продуктов очистки, которые были возвращены на Землю и подвергнуты физико-химическому анализу. Исследования будут продолжены в интересах рационализации технологии очистки и профилактики запыления.

Ключевые слова: остекление иллюминатора, состояние поверхности, внекорабельная деятельность, мелкодисперсная пыль, механическая очистка.

 

СКАЧАТЬ НОМЕР
№ 2 (17) апрель — июнь 2017