Статьи журнала - Космическая техника и технологии
Все статьи: 488
Статья научная
Возвращаемый аппарат разрабатываемого в РКК «Энергия» пилотируемого транспортного корабля нового поколения в штатной ситуации совершает посадку на грунт с использованием парашютно-реактивной системы. В состав системы входит посадочная двигательная установка, предназначенная для снижения скорости движения аппарата на парашютах перед касанием поверхности посадки. Для определения требований к режиму работы двигательной установки необходимо знание величины вклада газодинамических воздействий струй двигателей на поверхность посадки и на сам возвращаемый аппарат. В данной публикации представлены результаты расчёта процесса посадки возвращаемого аппарата с работающей посадочной двигательной установкой на грунт. Приведены данные по распределению давления по грунту в районе посадки и по поверхности аппарата. Получаемые данные необходимы для уточнения конфигурации и режима работы двигательной установки.
Бесплатно
Статья научная
Бимодальные установки как специфический класс космических ядерных энергоустановок реализуют в рамках единой конструкции идею бесперебойной генерации электроэнергии и периодического создания тяги. Первичным критерием целесообразности конструкционной схемы является подтверждение технической возможности достижения за заданное время целевого значения температуры рабочего тела на выходе из реактора при переходе к тяговому режиму. Описываются результаты расчётных исследований динамики трёх типов бимодальных энергоустановок, проработка которых велась в РФ в 1990-2010 гг. на базе известных энергоустановок «Ромашка», «Енисей» и «Топаз». Приводятся особенности моделирования тепло физических процессов. Даны рекомендации, позволяющие реализовать требования по динамике перехода к тяговому режиму.
Бесплатно
Статья научная
К настоящему времени на основе международного стандарта систем стыковки IDSS национальными космическими агентствами и частными компаниями разработано несколько вариантов систем стыковки. Стыковочные механизмы этих систем основаны на различных принципах конструирования и управления. Проект нового стыковочного механизма с более простой кинематикой и конструкцией, чем в предшествующем стыковочном агрегате АПАС, разработан также в Ракетно-космической корпорации «Энергия». В этом механизме используется накопление кинетической энергии сближения космического аппарата вместо традиционного демпфирования. Это позволяет выдвигать стыковочное кольцо вперед для улучшения сцепки и обеспечивать торможение. В работе описываются основные особенности динамики стыковки космических аппаратов при использовании этого механизма.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведены основные проблемы и результаты создания схемы внешних связей для обмена информацией с ракетой космического назначения программы «Морской старт», а также основные характеристики и особенности автоматизированной системы управления полетом на сборочно-командном судне комплекса «Морской старт».
Бесплатно
Статья научная
Расширение масштабов космической деятельности в околоземном пространстве и дальнем космосе требует повышения уровня энергодвигательного обеспечения. Для выполнения транспортных операций рассматривается создание и применение космических аппаратов с мощными ядерными энергоустановками и электроракетными двигателями. Одной из задач, которую необходимо решить на пути создания таких энергодвигательных установок, является проведение наземной экспериментальной отработки. В статье рассматривается подход к организации проведения наземной экспериментальной отработки мощных ядерных энергодвигательных установок на примере результатов международного проекта DEMOCRITOS. В рамках работ по данному проекту были определены несколько концепций демонстраторов, которые предназначены для отработки необходимых технологий. Одной из таких концепций является наземный демонстратор, который включает в себя контур преобразования тепловой энергии в электрическую, радиатор, систему преобразования электрической энергии и электроракетные двигатели. Приведен состав и проектный облик стендовой базы для проведения наземной безъядерной экспериментальной отработки составляющих ядерной энергодвигательной установки.
Бесплатно
Особенности оценки радиационной стойкости космической микро- и наноэлектроники
Статья научная
Обсуждается альтернатива традиционному дозовому подходу к оценке радиационной стойкости электронной аппаратуры космических аппаратов, основанная на использовании в качестве параметров-критериев спектров плотностей энерговыделений. Дается физическое обоснование возможности радиационных испытаний электроники с помощью компактных изотопных источников. Новый подход представляет собой не только метод испытания электроники на радиационную стойкость, он позволяет выстроить цельную систему мониторинга радиационной опасности, исследования стойкости электронных компонентов и оптимизации компоновки создаваемой электронной аппаратуры, опирающуюся на лабораторный и натурный эксперименты и детальное статистическое моделирование. Использование такой системы позволит существенно улучшить прогноз радиационной опасности за счет использования более адекватных физических моделей радиационных эффектов и данных оперативного радиационного мониторинга in situ и при этом даст возможность разработчикам и пользователям аппаратуры участвовать в испытаниях или даже проводить их самостоятельно. Переход на предлагаемую систему позволит существенно расширить перечень электронной компонентной базы, разрешен -ной для применения в космической технике.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены сведения по проектной завязке, наземной отработке и летной эксплуатации двигательной установки разгонного блока ДМ-SL для носителя «ЗЕНИТ-3SL» комплекса «Морской старт». Рассмотрены возможности улучшения ее энергетических и эксплуатационных характеристик.
Бесплатно
Статья научная
Для новых изделий ракетно-космической техники в последнее время необходимо изготовление герметичных электронных приборов значительных габаритов и нестандартной геометрической формы (с углами радиусной формы). Технология герметизации таких корпусов посредством импульсной лазерной сварки имеет ряд сложностей и особенностей. В данной статье рассмотрены требования, предъявляемые к приборам в ракетно-космической технике, проблемы, возникающие в ходе решения технологических задач герметизации корпусов электронных приборов, варианты решения данной технологической задачи. Рассмотрены варианты возможного использования конструкционных материалов для корпусов электронных приборов в космической промышленности, в том числе слоистых композиционных материалов. Рассмотрены особенности существующей и предлагаемой технологии герметизации приборов, приведены преимущества и недостатки возможных вариантов реализации технологий лазерной герметизации. Обоснован выбор наиболее технологичного способа герметизации приборов нестандартной геометрии - при помощи реализации механизма орбитального вращения лазерного луча.
Бесплатно
Статья научная
Анализируются особенности съемки земной поверхности, проводимой экипажами Российского сегмента МКС по программе «Ураган». Описываются проблемы и преимущества изучения Земли с борта пилотируемой орбитальной станции. Главное преимущество - возможность оперативного, интеллектуального реагирования на внезапно возникающие процессы и явления на поверхности Земли. Эта возможность обеспечивается нахождением на борту станции подготовленных космонавтов, наличием современного цифрового фотографического, видео- и фотоспектрального оборудования и использованием специального математического обеспечения. Приводятся данные о разработанном программном обеспечении для планирования наблюдений с учетом географических и метеорологических условий и обработки полученных снимков. Приведены основные направления использования полученных космических изображений для практических целей. Даются примеры полученных уникальных снимков извержений вулканов, половодья, наводнений, «цветения» воды, лесных пожаров, пыльных бурь, динамики движения ледников и айсбергов, а также системы концентрических волн на морской поверхности рядом с островом Дарвин в Тихом океане и необычных кольцевых структур на льду озера Байкал. По полученным с МКС снимкам дается анализ причин возникновения катастрофического наводнения в г. Крымск в 2012 г.
Бесплатно
Статья научная
Появление радиационно-стойкой микроконтроллерной техники открыло новые возможности в управлении двигателя-маховика и, следовательно, в целом космическим аппаратом. Отсутствие импортонезависимого двигателя-маховика, обладающего передовыми возможностями по сравнению с отечественными и зарубежными аналогами, сделало необходимой разработку нового поколения двигателей-маховиков с цифровым микроконтроллерным управлением в АО «Корпорация «ВНИИЭМ». Такой двигатель-маховик разрабатывается как быстродействующий исполнительный орган системы ориентации и стабилизации высокодинамичного космического аппарата (максимальный управляющий момент нового двигателя-маховика - 1 Нм). В статье изложены следующие особенности создания цифрового микрокон-троллерного управления нового двигателя-маховика: организация обратной связи по скорости вращения ротора; описание основных режимов управления; рассмотрение вариантов выхода на требуемую скорость вращения ротора и автоматическая самодиагностика.
Бесплатно
От энергетики орбитального корабля «Буран» к энергетике космических кораблей и станций
Статья научная
Подведены итоги разработки электрохимических генераторов «Волна» и «Фотон» для Лунной программы Советского Союза и космического корабля «Буран». Проведено сравнение с зарубежными разработками. Экспериментально подтверждена возможность хранения изготовленных электрохимических генераторов без какого-либо обслуживания и изменения электрохимических характеристик в течение 15 и более лет. Представлены направления дальнейших разработок, и показана возможность использования результатов разработки в других областях: никель-водородные аккумуляторы, глубоководные аппараты, автомобили. В перспективе подобные генераторы могут быть использованы в системах хранения электроэнергии на лунной базе и в источниках бесперебойного (аварийного) питания на Земле.
Бесплатно
Отработка вибропрочности автоматического космического аппарата дистанционного зондирования Земли
Статья научная
На примере разработанного РКК «Энергия» автоматического космического аппарата дистанционного зондирования Земли показан полный цикл решения инженерных задач обеспечения вибропрочности конструкции изделия. Освещены все стадии расчетных и экспериментальных работ, роль при их выполнении динамической конечно-элементной модели. Приведены фактически полученные результаты, описаны ошибки в расчетах и конструировании, явившиеся причиной разрушений при испытаниях, описаны ремонтные варианты доработок конструкции в зонах разрушений.
Бесплатно
Отработка вибропрочности узлового модуля Российского сегмента Международной космической станции
Статья научная
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.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты научно-исследовательской работы «Отработка конструктивных и технологических решений для изготовления опытных образцов деталей двигателя 11Д58МФ». Целями научно-исследовательской работы являлись исследование порошкового материала медного жаропрочного сплава БрХЦрТ В; исследование механических свойств стандартных образцов, полученных методом селективного лазерного плавления (СЛП) порошка БрХЦрТ В; изготовление двух полноразмерных образцов внутренней оболочки камеры сгорания многофункционального двигателя 11Д58МФ. Разработана технология промышленного производства отечественного порошка медного жаропрочного сплава БрХЦрТ В. Определены химический состав и физико-технологические свойства порошка медного жаропрочного сплава БрХЦрТ В (гранулометрический состав, текучесть, форма и морфология поверхности частиц, насыпная плотность); выявлена возможность выращивания полноразмерных образцов внутренней оболочки камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя 11Д58МФ по аддитивной технологии методом СЛП из отечественного порошка сплава БрХЦрТ В; исследованы плотность этих образцов и их микроструктура; произведена термическая обработка и исследована микроструктура образцов после термической обработки. Определены механические свойства при комнатной и повышенных температурах образцов, выращенных в горизонтальном и вертикальном направлениях; разработаны технологические режимы выращивания опытных образцов внутренней оболочки камеры сгорания двигателя 11Д58МФ методом СЛП; изготовлены два полноразмерных образца внутренней оболочки камеры сгорания двигателя 11Д58МФ.
Бесплатно
Статья научная
Описаны эксперименты по выбору режимов неуправляемого вращательного движения транспортного грузового корабля (ТГК) «Прогресс» для проведения исследований в области микрогравитации. Приведены результаты определения неуправляемого вращательного движения ТГК «Прогресс М-20М» в режиме гравитационной ориентации вращающегося спутника, обеспечивающем весьма малый уровень остаточных микроускорений. Исследования проводились для трех вариантов вращательного движения спутника в данном режиме одноосной гравитационной ориентации: с угловой скоростью вокруг продольной оси ТГК w = 0,1 °/c, с угловой скоростью вокруг продольной оси ТГК w = 0,15 °/c и с угловой скоростью вокруг продольной оси ТГК w = 0,2 °/c. В результате обработки телеметрических значений угловой скорости и тока солнечных батарей оценивались начальные условия движения и параметры используемой математической модели. Показано, что выполненные варианты режима гравитационной ориентации обеспечивают устойчивое угловое движение ТГК, достаточный приход электроэнергии и остаточные микроускорения, приемлемые для выполнения исследований в области микрогравитации. Отработка режимов гравитационной ориентации была выполнена в порядке подготовки к проведению на кораблях «Прогресс» экспериментов с датчиком конвекции «Дакон».
Бесплатно
Статья научная
Описывается реализация космического эксперимента «Альбедо», в рамках которого осуществлена отработка методов учёта излучения системы «атмосфера - подстилающая поверхность» при моделировании работы системы электропитания Российского сегмента Международной космической станции. В результате реализации эксперимента отработана методика определения и использования характеристик уходящего от Земли излучения в модели системы электропитания космической станции, в т. ч. разработаны методики и специальное программное обеспечение определения характеристик эффективности солнечных батарей и моделирования прихода электроэнергии от солнечных батарей с учетом альбедо Земли, а также даны соответствующие рекомендации по режимам управления системой электропитания орбитальных космических аппаратов. В результате апробации расчётных схем оценки эффективности солнечных батарей и моделирования прихода электроэнергии с учётом альбедо Земли получены обоснованные значения предложенного контрольного параметра оценки эффективности солнечных батарей служебного модуля Российского сегмента Международной космической станции.
Бесплатно
Статья научная
Дан обзор метода сварки трением с перемешиванием, его достоинства и недостатки. Представлены результаты отработки технологии сварки трением с перемешиванием на ЗАО «ЗЭМ» РКК «Энергия» применительно к изделиям из алюминиевых сплавов большой толщины. Описан инструмент собственного производства для сварки трением с перемешиванием алюминиевых сплавов различных толщин. Приведены режимы сварки методом трения с перемешиванием алюминиевых сплавов АМг6 и 1570С и результаты механических испытаний сварных соединений. Определена возможность изготовления методом сварки трением с перемешиванием конструкций, приближенных к изделиям ракетно-космической техники, с использованием технологической оснастки, разработанной и изготовленной специалистами ЗАО «ЗЭМ».
Бесплатно
Оценка безопасности систем освещения приполярных городов с орбиты
Статья научная
К перечню основных задач, связанных с угрозой прогнозируемого изменения глобального климата в XXI веке, относится замена углеводородной энергетики на возобновляемые источники энергии. Использование космической техники для солнечной инсоляции земной поверхности может внести свой позитивный вклад в решение этой задачи, одновременно способствуя сохранению легкоранимой экологии Приполярья. В данной работе рассматривается безопасность систем освещения с орбиты Земли российских и зарубежных приполярных городов. На основе выбранного критерия безопасности для базовой системы освещения проведены расчет его фактического значения, сравнение с нормативами, и представлена связь параметров для безопасных осветительных систем, имеющих орбитальное построение и схему освещения земных районов, аналогичные построению и схеме рассмотренной базовой системы.
Бесплатно
Статья научная
Достоверность нагрузок, действующих на элементы конструкции солнечных батарей космических аппаратов в процессе эксплуатации на орбите, зависит от точности определения их динамических характеристик. Определяемые расчетным путем по разработанным конечно-элементным моделям динамические характеристики солнечных батарей (в силу неточного знания некоторых жесткостных параметров их конструкции) требуют экспериментального подтверждения, которое осуществляется путем проведения наземных модальных испытаний. Поскольку солнечные батареи при их большой площади поверхности являются конструкциями малой массы, на значения их резонансных частот и коэффициентов демпфирования оказывает влияние окружающая воздушная среда. В статье приводится методика расчета и делается количественная оценка влияния воздушной среды на резонансные частоты и коэффициенты демпфирования, определенные в процессе проведения наземных модальных испытаний одной из солнечных батарей, разработанной в РКК «Энергия».
Бесплатно
Статья научная
В статье изложены результаты исследований возможности использования углеродного полотна в качестве излучающей поверхности холодильника-излучателя космического аппарата. Предложено конструктивно-технологическое решение, обеспечивающее соединение теплопередающих устройств с углеродным полотном с необходимой прочностью и минимальными тепловыми потерями. Приведены результаты экспериментальных исследований по распределению температуры на излучающей поверхности углеродного полотна с макетами теплопередающих устройств. Анализ полученных результатов показал возможность и перспективность применения углеродного теплопроводного полотна в конструкции холодильника-излучателя космического аппарата.
Бесплатно
