лекция 1. Лекция 1 По дисциплине Строительство и эксплуатация наземной инфраструктуры крк Тема Особенности создания наземных объектов и их оборудования министерство образования и науки республики казахстан
 Скачать 2.05 Mb.
|
Лекция 1 По дисциплине: «Строительство и эксплуатация наземной инфраструктуры КРК»Тема: Особенности создания наземных объектов и их оборудованияМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ЕВРАЗИЙСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Л.Н. ГУМИЛЕВА ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ Нур-Султан 2021 Разработка наземных объектов и комплектов их оборудования является многоплановым, творческим и трудоемким процессом, требующим поиска и принятия многих проектно-конструкторских решений, взаимной увязки работы оборудования, а также проведения расчетно-теоретических и экспериментальных работ. Частичной иллюстрацией этого может служить специфика и комплексный характер технологических работ, выполняемых, например, на стартовом комплексе при подготовке РКН к пуску. Эти работы обусловлены большим количеством взаимодействующих агрегатов и систем и взаимозависимостью выполняемых ими функции; разнообразием физических принципов их работы, требующих решения широкого круга задач в таких областях техники, как механика, гидравлика, газодинамика, электротехника, измерительная техника, химия, строительное дело и т.д., и определяющих сложность их разработки, строительства и эксплуатации. Такие объекты обладают свойствами, характеризующими их как сложные инженерные системы. Проектирование наземных объектов является одним из основных этапов их создания, на котором закладывается потенциальная способность в заданный промежуток времени и с необходимой эффективностью выполнять эксплуатационные функции в условиях различных взаимодействий, возникающих в процессе проведения технологических работ на наземных объектах при подготовке ракеты к пуску. Мониторинг наземной космической инфраструктуры В основу создания ракетно-космических или боевых ракетных комплексов, как правило, закладываются целевые задачи, принятые в государственных программах по концепциям развития науки, отдельных направлений народного хозяйства и повышения обороноспособности страны. В сложившейся практике, в частности для создания нового ракетного комплекса, назначается Государственный Заказчик, в роли которого, как правило, выступают министерства или ведомства. Заказчик на основании достигнутого опыта эксплуатации аналогичных комплексов и имеющихся знаний по результатам анализа появившейся потребности и возможности создания нового ракетного комплекса определяет необходимость и сроки строительства, уточняет конкретные целевые задачи и основные технические и организационные аспекты его создания. В этих работах принимают участие научно-исследовательские институты Заказчика, имеющие в своем составе соответствующие подразделения, и при необходимости привлекаются отдельные специалисты головных предприятий промышленности. После уточнения целевой задачи создаваемого боевого или космического ракетного комплекса и основных положений, определяющих назначений и эффективность его использования, Заказчик разрабатывает тактико-технические требования (ТТТ) на создание такого комплекса, которые выдаются в виде тактико-технического задания (ТТЗ) для руководства в работе головным конструкторским предприятиям, ответственным за создание РК в целом и отельных элементов (объектов), входящих в его состав. Наряду с ТТЗ Заказчика большое влияние на построение наземных объектов и функциональный состав их оборудования оказывают принятые решения по конструкторскому исполнению ракеты (габариты; масса; деление на составные части; компоненты топлива, заправляемые в ее баки, и т.д.) и технология подготовки ее к пуску. В зависимости от требований Заказчика стартовые и технические комплексы, как правило, создаются конкретного заданного вида. Стартовые комплексы могут быть подвижными (грунтовые или железнодорожные), стационарными (наземные или заглубленные), морскими и авиационными. Также может быть выполнено различное структурное построение и технических позиций. Технический комплекс Стартовый комплекс Для эффективного обеспечения заданной целевой задачи ракетно-космическим или боевыми ракетным комплексом уже в начале развертывания работ по их созданию требуется определить и оптимально распределить выполняемые функции между всеми составляющими его элементами (ракеты, наземные объекты и т.д.) При том следует отметить, что для каждого вида наземных объектов требуются свои специфические методы и способы разработки. В тио же время при комплексном системном проектировании они рассматриваются в двоякой роли. С одной стороны, разрабатываемые объекты являются подсистемами сложной системы более высоко уровне иерархии и наряду с ракетой входят в состав БРК или КРК, с другой – они рассматриваются как иерархические системы, составляющие которых (агрегаты, системы и строительные сооружения) на более низких уровнях иерархии сами могут рассматриваться как сложные системы. В этом случае разрабатываемый наземный объект является частью системы более высокого уровня (КРК или БРК в целом), а его оптимальные проектные параметры определяются из условия обеспечения наилучшего значения его показателей. Состав и структура построения космического комплекса и уровни его иерархического построения показаны на рис. 1.1. и рис 1.2 Рис. 1.1 - Состав и структура построения космического комплекса и уровни его иерархического построения Уже на этапе разработки ТТЗ Заказчиком осуществляется и на начальных этапах разработки ракеты, стартового и технического комплексов осуществляется выбор способа (технологии) и места сборки ракеты из ее составных элементов, что в значительной мере определяет конструктивные решения ракеты, а также структуру построения, характер выполняемы работ и функциональный состав оборудования как стартового, так и технического комплексов. Первая – горизонтальная сборка РКН и проведение испытаний в монтажно-испытательном корпусе (МИКе) технического комплекса с последующей транспортировкой в горизонтальном положении на стартовый комплекс и установка в вертикальное положение на пусковое устройство. Такая схема, получившая название фиксированная, применима для ракет, конструкция которых допускает их транспортировку в горизонтальном положении. Она позволяет иметь невысокий и относительно недорогой МИК на технической позиции, но требует дополнительного оборудования и времени на проведение на стартовом комплексе технологических операции по установку РКН на пусковое устройство и пристыковку к ней наземных коммуникации и на проведение предпусковых проверок технического состояния РКН: Вторая – вертикальная сборка РКН, проведение ее испытаний и подготовка к пуску в монтажно-сборочном корпусе (МСК) на техническом комплексе, транспортировка РКН на транспортно-пусковой платформе с ракетой на стационарной части пускового устройства. Эта схема, получившая название мобильная, требует создания дорогостоящих высотного МКС, его оборудования, транспортно-пусковой платформы и сложного транспортного пути от технического до стартового комплекса, но позволяет несколько сократить массу РКН и тем самым эффективнее использовать ее энергетические возможности, а также время, необходимое на подготовку к пуску на стартовой позиции. Она в основном используется в зарубежной практике для РКН тяжелого и сверхтяжелого классов; Третья – горизонтальная или вертикальная сборка отдельных элементов (блоков) РКН и МИКе на техническом комплексе в вертикальном положении на пусковом устройстве и последующее проведение ее проверок и испытаний. Эта схема, получившая название смешанная, позволяет иметь наиболее простые и недорогие технологическое оборудование и здание МИКа на техническом комплексе, но требует длительного времени и сложного оборудования для сборки условий для проведения указанных работ. Такой способ сборки РКН характерен для стартовых комплексов с низкой производительностью. В общем виде третья (смешанная) схема по сравнению с другими схемами сборки ракет характеризуется минимальными объемами работ с блоками ракеты, осуществляемых на техническом комплексе, и длительными по времени (до нескольких месяцев) выполнения больших объемов работ на стартовом комплексе. Вторая (мобильная) схема по равнению с другими схемами характеризуется длительным временем, необходимым для проведения более сложных работ на техническом комплексе, и некотором сокращении времени по равнению с первой схемой при проведении работ на сортовом комплексе. Первая (фиксированная) схема по сравнению со второй схемой характеризуется выполнением несколько больших объемов работ на стартовом комплексе и значительным сокращении времени, необходимого для проведения менее сложных работ на техническом комплексе. В отечественной практике в основном используется первая (фиксированная) схема. Вторая (мобильная) схема в отечественной практике применения не нашла, и все работы по ней были завершены на этапе анализа проведенных конструкторских проработок. |