Статьи журнала - Космические аппараты и технологии
Все статьи: 322
Возможности инноваций в системах терморегулирования космических аппаратов и их агрегатах
Статья научная
Рассматривается актуальность решения задачи инноваций на примере совершенствования систем терморегулирования (СТР) космических аппаратов (КА) и их агрегатов в современных условиях наукоёмких производств и производств оборонно-промышленного комплекса (ОПК).
Бесплатно
Статья научная
Предметом работы является проблема транспортирования автоматических космических аппаратов без снижения требуемых показателей надёжности. Рассмотрены возможные варианты конструктивного исполнения и особенности специализированных контейнеров, разработанных в АО «ИСС». Представлены пути решения поставленной задачи в зависимости от требований к условиям транспортирования автоматических космических аппаратов. Описаны результаты практического применения полученных результатов.
Бесплатно
Волновая теория слоистых пластин с приближенным учетом поперечного сдвига
Статья
Композиционные материалы широко применяются в производстве летательных аппаратов различного назначения. Обладая целым рядом уникальных свойств, композиты, из-за неоднородности структуры, плохо сопротивляются ударным нагрузкам. Импульсное воздействие распространяется внутри материала в виде волн напряжений, которые, отражаясь на внутренних неоднородностях, способны накладываться и создавать весьма значительные всплески напряжений. Это часто приводит к известным видам разрушения – отколам и расслоениям. Практика показывает, что эти разрушения наступают практически сразу за импульсом нагружения. Для проверки откольной прочности необходимо рассматривать начальный неустановившийся этап реакции на внешний импульс. Существуют достаточно надежные теории проверки этой прочности, как правило, в них не учитывается поперечный сдвиг, иначе решение становится излишне громоздким и плохо обозримым. Тем не менее, часто делаются попытки уточнить расчеты приближенным учетом поперечных сдвигов. В статье представлена волновая теория слоистых пластин с приближенным учетом поперечного сдвига. Рассматривается возможность уточнения расчета импульсно нагруженных пластин. Доказывается противоречивость получаемой модели.
Бесплатно
Вопросы коммерциализации интеллектуальной собственности в космической отрасли
Статья научная
Рассмотрены проблемные вопросы коммерциализации интеллектуальной собственности, возможные подходы к развитию сферы использования интеллектуальной собственности и формированию идеологии развития рынка интеллектуальной собственности через создание необходимого инструментария, формирование доступной среды обмена интеллектуальной собственностью. В настоящее время одной из причин, стоящих на пути коммерциализации интеллектуальной собственности и превращения её в самостоятельный коммерческий продукт, является отсутствие идеологии и государственной стратегии развития этого направления с предоставлением разработчикам современных и новационных технических решений необходимых льгот и преференций. Создание новых технических решений, способных к правовой охране и отвечающих требованию мировой новизны, является одним из направлений достижения конкурентного преимущества предприятия и рассматривается как активная составляющая программы инновационного развития. Внедрение современных технологий в сфере управления интеллектуальной собственностью позволит предприятиям и организациям получить дополнительный стимул создания новационных решений и технологий именно с учётом их возможной коммерциализации.
Бесплатно
Статья научная
Одним из путей повышения точности наземного отслеживания орбитальных спутников является высокоточная калибровка используемой для этой цели сети микротелескопов. Для этой цели наиболее целесообразно использовать стабильные лазерные источники излучения. На практике в качестве таких источников используются баллонные платформы, поднятые на определенную высоту. Однако использование для калибровки одной фиксированной высоты всех источников может привести к недостаточной величине отношения сигнал/шум из-за непредсказуемых атмосферных явлений, а использование излучателей с различными спектральными характеристиками может усложнить требуемую методику анализа. Нами предложено использование однотипных лазеров и проведение калибровки с использованием платформ, поднятых на разные высоты. Вводится неявная функция зависимости дивергенции луча от высоты поднятия баллона. На эту функцию налагается некоторое интегральное ограничение. Далее исходно принимается, что количество микротелескопов, принимающих оптическое излучение от одного источника, линейно зависит от высоты нахождения данного источника. Требуется вычислить оптимальный вид вводимой неявной функции, при которой специально составленный целевой функционал, численно равный суммарному сигналу калибровки, достигает максимума. Предлагается использовать указанное свойство целевого функционала для проверки правильности проведенной процедуры калибровки. При этом обеспечение требуемого вида введенной ранее неявной функции является технически вполне решаемой задачей, т. к. дивергенция луча является управляемой величиной, а высота подъема платформы может быть измерена с достаточной точностью.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрены наиболее перспективные проектно-конструкторские решения для создания двигательных установок для ракет-носителей сверхлегкого класса малыми частными предприятиями ракетно-космической отрасли. Сравнение металлоемкости камер сгорания с энергетическими характеристиками при различных рабочих давлениях показало, что наиболее оптимальным является рабочее давление в 12,16 МПа. Сопоставление относительных и абсолютных значений масс различных компоновок описывает характер взаимосвязи числа камер сгорания с общей массой двигательной установки. Было установлено, что девятикамерные двигательные установки с камерами, изготовленными с широким применением аддитивных технологий, наиболее полно удовлетворяют ключевым требованиям. Проведенный анализ включает в себя оценку проектных параметров как различных узлов и агрегатов, так и двигательной установки в целом. Представлены различные компоновки двигательных установок, оценена необходимая степень технологической сложности конструкций различных узлов и агрегатов. Соотношение полученных массово-энергетических характеристик достигнуто путем внедрения конструкторских решений, ставших доступными благодаря применению аддитивных технологий. Полученные результаты предварительных расчетов демонстрируют применимость и работоспособность проектно-конструкторских решений, рассматриваемых к применению в проектируемой двигательной установке для перспективной ракеты-носителя.
Бесплатно
Выбор критериев эффективности коммерческих спутников связи
Статья научная
Представлены модели расчета экономической эффективности спутников связи для двух схем финансирования: за счет собственных средств или за счет внешнего банковского кредитования. Для каждой схемы финансирования сформированы показатели экономической эффективности: срок окупаемости базовых затрат и индекс доходности проекта. Разработаны математические модели расчета показателей экономической эффективности для двух схем финансирования, предложен критерий по ограничению диапазона существования показателей экономической эффективности – доходность от проекта не ниже доходности от банковского вклада. По результатам оценочных расчетов выработаны рекомендации по ограничению срока окупаемости базовых затрат менее одной трети срока активного существования.
Бесплатно
Выбор структуры орбитальной группировки перспективной системы ГЛОНАСС
Статья научная
Проведен анализ характеристик орбитальной группировки системы ГЛОНАСС и тенденций развития зарубежных глобальных навигационных спутниковых систем, выработаны подходы и требования для разработки модернизированной структуры орбитальной группировки. Проанализированы различные варианты модернизации орбитальной группировки ГЛОНАСС, исследована эволюция и методы ее компенсации для рассматриваемых вариантов орбитальных группировок. Разработаны предварительные предложения по структуре орбитальной группировки системы ГЛОНАСС к 2020 году.
Бесплатно
Выбор характеристик электрообогревателей космического аппарата при наличии ограничений
Статья научная
Приводится математическая модель выбора характеристик электрообогревателей космического аппарата по критерию - минимум площади обогреваемой поверхности при наличии конструктивных и тепловых ограничений.
Бесплатно
Выращивание полупроводниковых структур для высокоэффективных солнечных батарей в открытом космосе
Статья научная
Практическая космическая деятельность страны в околоземном пространстве и в дальнем космосе развивается уже в течение более пятидесяти лет. За это время было решено много новых научно-технических задач, разработаны и освоены новейшие технологии. Настоящая статья посвящена описанию предпосылок к проведению эксперимента по выращиванию полупроводниковых структур для высокоэффективных солнечных батарей в условиях орбитального полета международной космической станции. Показаны преимущества проведения технологического процесса в глубоком вакууме, образующемся в результате проявления эффекта молекулярного экрана, для получения новых тонкопленочных материалов с уникальными свойствами. Описан наземный имитатор космического модуля и действующий макет молекулярного экрана. Обсуждаются особенности эскизного проекта универсальной автоматизированной установки молекулярно-лучевой эпитаксии в космосе. Приводится обоснование экономической эффективности космической технологии, основанное на отсутствии необходимости применения дорогостоящих сверхвысоковакуумных средств откачки, криогенной техники и вакуумных объемов, содержащих большое количество нержавеющей стали. Проанализирован опыт трех орбитальных полетов американских космических кораблей «Шаттл», подтверждающий экономическую обоснованность проектов, связанных с получением полупроводниковых гетероструктур в условиях космического полета.
Бесплатно
Вычисление сеток взаимодействия молекул с использованием графических процессоров
Статья научная
Описана теоретическая база молекулярного лиганд-белкового докинга; описан сеточный подход к ускорению докинга; представлена декомпозиция задачи для параллельных вычислительных систем; обоснована актуальность применения графических процессоров.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается несколько экономико-математических методов исследования и анализа рынка космических аппаратов, чтобы выявить оптимальную методологию анализа для ускорения принятия верных решений в проектировании космических аппаратов связи и увеличении эффективности выводимой продукции к требованиям конечного потребителя спутниковых услуг.
Бесплатно
ГЛОНАСС – стратегический ресурс России
Статья научная
Рассматриваются итоги выполнения федеральной целевой программы (ФЦП) «Глобальная навигационная система» (2002–2011 гг.), цели и задачи ФЦП «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012–2020 годы». В новой ФЦП основной приоритет ее использования направлен на массовое внедрение отечественных навигационных технологий на российском и зарубежном рынках навигационных услуг в интересах всех категорий потребителей. Гарантированное предоставление услуг с учетом непрерывно возрастающих требований к ним обеспечивается лидирующей ролью Российской Федерации в области глобальной спутниковой навигации за счет поддержания и развития системы ГЛОНАСС, улучшения её характеристик, расширения функциональных возможностей, условий и сфер использования, сбалансированностью развития составных частей системы.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время существует потребность в увеличении количества пусков малых и сверхмалых спутников. Для их выведения используются ракеты космического назначения легкого класса. Для старта таких ракет целесообразно создавать специальные малогабаритные пусковые установки. В разработанных авторами методике и программе расчета нестационарных струйных течений при старте с учетом работы систем водоподачи учтены результаты экспериментов на физических моделях и натурных пусков ракет космического назначения. В процессе расчета определяются параметры двухфазного газокапельного течения в осесимметричной постановке, определяются величины силовых и тепловых нагрузок на элементы пусковой установки и ракету. Большой объем проведенных численных исследований показал, что создать для рассматриваемых условий пусковую установку минимальных размеров можно только при использовании одноразовых сменных элементов, устанавливаемых на вершине газоотражателя, который располагается на малом расстоянии от среза сопла, и двух поясов водоподачи...
Бесплатно
Статья научная
Описано устройство гидродинамического термоэмиссионного преобразователя тепловой энергии в электрическую. Данное устройство заключается в том, что в его активной зоне организуется течение потоков слабоионизированной плазмы с высокими скоростями (0,5-7,0 км/с и выше). Это позволяет располагать рабочие поверхности катода и анода гидродинамического термоэмиссионного преобразователя на расстояниях, много больше характерных для классических термоэлектрических преобразователей величин в 0,3-0,5 мм. Таким образом, повышается надежность гидродинамического термоэмиссионного преобразователя за счет отсутствия необходимости поддержания малого зазора и сведения к минимуму негативных последствий изменения формы активной поверхности катода. Наличие слабоионизированной плазмы обуславливает перенос электронов за счет её движения, что приводит к ликвидации пространственного заряда над поверхностью эмиссии, что также позволяет поддерживать достаточно большой зазор (до 5 см и выше) между катодом и анодом при тех же и лучших теплоэлектрофизических характеристиках преобразования по сравнению с классическими термоэлектрическими преобразователями...
Бесплатно
Годограф локального фазового центра излучающего элемента навигационной антенны Глонасс
Статья
Приведены основные способы определения местоположения объекта с использованием измерений кода фазы и фазы несущей сигнала. Точность измерений псевдодальностей для измерений как по фазе несущей, так и по групповому времени запаздывания кода фазы зависит от положения локальных фазовых центров в направлении прихода радиосигнала. Определена связь группового времени запаздывания и локального фазового центра антенны, определяющим фактором при этом является частотная зависимость изменения фазы или ее локального фазового центра в пределах телесного угла рабочей области для диаграммы направленности. Дано определение локального фазового центра, координаты которого зависят от направления наблюдения радиосигнала. С учетом того, что радиотехнические характеристики навигационной антенны космического аппарата «Глонасс» зависят от соответствующих характеристик, входящих в ее состав излучающих элементов, анализируется положение локального фазового центра одиночного спирального излучателя. Подробно рассмотрены особенности и методика расчета годографов спирального излучателя навигационной фазированной антенной решетки с использованием средств электродинамического моделирования. Получены оценки пределов перемещения локального фазового центра, выявлены особенности его перемещения относительно конструкции излучателя в зависимости от рабочей частоты.
Бесплатно
Задачи и пути их решения в процессе создания командно-измерительных систем космических аппаратов
Статья научная
Рассмотрены особенности работы командно-измерительных систем, обеспечивающих управление системами и узлами космических аппаратов, а также предоставление телеметрической информации о состояния и выполняемых функциях систем и узлов космического аппарата, формирующей у персонала наземного комплекса управления адекватную оценку жизнедеятельности космической миссии.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются оптимальные траектории переходов космических аппаратов между орбитами различного типа. Требуется определить множество допустимых решений с учетом возможных ограничений на время и затраты энергии, чтобы выбрать наилучший маршрут для обслуживания. Нужно последовательно выполнить эти условия для всех объектов из выделенной совокупности.
Бесплатно
Защита командного канала системы управления космическим аппаратом
Статья научная
Рассматривается задача защиты канала передачи с наземного комплекса управления команд, управляющих подсистемами, узлами и блоками космического аппарата. Злоумышленное вмешательство в работу командной радиолинии может привести к тяжелым последствиям, вплоть до потери космического аппарата. Известные способы защиты не дают гарантии существенного уменьшения вероятности несанкционированного вмешательства в командный канал.
Бесплатно
Земные навигационные технологии в селенодезическом обеспечении
Статья
Предложено решение проблемы селенодезического обеспечения лунных спутниковых навигационных систем. Рассмотрены реализованные методы баллистического обеспечения околоземных навигационных спутников в части возможности их применения для лунных спутниковых навигационных систем. При построении селеноцентрической системы координат предложено использовать реализованный для наземных навигационных систем методы создания согласующей модели гравитационного поля и повышения точности аналитической теории движения. Для повышения быстродействия передачи результатов измерений текущих навигационных параметров, полученных на всем видимом участке орбиты, был предложен способ сжатия информации. Повышение оперативности решения задачи по уточнению начальных условий движения предложено осуществить за счет высокоточной аналитической теории движения. Для выполнения сформулированных работ по обеспечению надлежащей точности был создан автоматизированный комплекс определения орбит на базе аналитических методов. Перед началом работ по построению селеноцентрической системы координат достаточно запустить на окололунную орбиту 1-2 спутника и развернуть сеть из 3-4 селенодезических пунктов. Реализовать программное обеспечение в спутниковой навигационной системе возможно с использованием персонального компьютера.
Бесплатно
