«Содержание работ, проводимых с ракетами космического назначения на стартовом комплексе». Содержание работ, проводимых с ракетами космического назначения на стартовом комплексе
 Скачать 112.62 Kb.
|
|
КУРСОВАЯ РАБОТА По дисциплине «Основы эксплуатации ракетно-космических комплексов» Тема: «Содержание работ, проводимых с ракетами космического назначения на стартовом комплексе» Содержание Введение 1. Понятие обобщённого технологического процесса. Содержание и последовательность технологических операций с РКН на ТК и СК…………4 2. Назначение и состав Ракетно-Космического комплекса……………………6 2.1 Космический комплекс: назначение и состав основных частей………….6 2.2 Ракетно-космический комплекс: состав и назначение основных элементов…………………………………………………………………………9 3. Содержание основных работ, проводимых с ракетно-космической техникой на техническом комплексе…………………………………………..15 3.1 Транспортировка. Прием РН и КА…………………………………………15 3.2 Автономные и комплексные испытания бортовых систем и приборов РН, КА и РБ…………………………………………………………………………...17 3.3 Автономные испытания бортовых систем и приборов……………………18 3.4 Комплексные испытания бортовых систем……………………………….19 3.5 Проверка РН, РБ и КА на герметичность……………………………….....21 3.6 Заправочные работы с КА и РБ…………………………………………….22 3.7 Транспортирование РКН на СК и установка на ПУ………………………22 3.8 Предстартовая подготовка бортовых систем РКН и прицеливание РН…23 3.9 Заправка РН компонентами топлива и пуск РКН…………………………24 Вывод……………………………………………………………………………..26 Список используемой литературы……………………………………………...27 Введение Создание ракетно-космической техники явилось одним из выдающихся научно-технических достижений ХХ века, позволившим начать исследование, освоение и практическое использование космического пространства. Наше Отечество является пионером в области освоения космического пространства мы впервые осуществили запуск искусственного спутника Земли, полет человека в космос, открыв эру освоения космического пространства. Достижения отечественных учёных в данной области получили всемирное признание. В настоящее время нет ни одной области деятельности человека, в которой не использовались бы космические технологии. Появление космических технологий обусловлено возможностью использования космических средств, создание которых связано с развитием многих отраслей науки и техники, использованием практически всех достижений научно-технического прогресса, значительными затратами материальных, финансовых, временных и людских ресурсов. С помощью космических средств были получены следующие важные результаты в различных отраслях человеческой деятельности: -расширение возможностей телефонной связи и информационных технологий; -обеспечение телевизионной связи между континентами; -глобальный метеорологический контроль с помощью спутников, что позволило резко повысить точность прогнозов погоды; -улучшение навигации судов и самолетов;-поиск и обнаружение морских, воздушных и наземных объектов, терпящих бедствие; -глобальный и местный экологический контроль (мониторинг) поверхности суши и океанов; -обеспечение геодезии, картографии, разведка полезных ископаемых, обнаружение пожаров и других природных катастроф и др. Решение конкретных задач освоения и использования космического пространства достигается в процессе эксплуатации космических систем или космических комплексов соответствующего назначения. В общем случае космическая система является высшим уровнем функционального объединения космических средств, предназначенных для решения задач в космосе и из космоса, и включает в себя все орбитальные и наземные составляющие, необходимые для получения требуемого целевого результата потребителями. По разнообразию решаемых задач, а также количественному составу используемых при этом космических средств особое место в структуре космического комплекса занимает ракетно-космический комплекс (РКК), предназначенного для обеспечения решения задач наземной эксплуатации ракет-носителей, космических аппаратов и разгонных блоков. Одной из ключевых задач РКК является подготовка ракеты космического назначения к пуску и вывод КА на заданную орбиту. 1. Понятие обобщённого технологического процесса. Содержание и последовательность технологических операций с РКН на ТК и СК Технологический процесс как строго определенная нормированная по времени последовательность операций с элементами и РКН в целом строится на основании ТУ, ТЗ на РКН и РКК в целом. Реализация этого процесса осуществляется с помощью технологического оборудования ТК и СК. В силу объективных (внешних), а также внутренних (субъективных) причин технологические процессы подготовки РКН существенно различны на каждом РКК. Общая продолжительность работ в РКК за один цикл подготовки и пуска может составлять от 3 до 40 дней, а иногда и более. Численность обслуживающего персонала может достигать от 100 до 1000 специалистов разного профиля, подготовки и квалификации. Содержание и последовательность операций технологического процесса излагают в ИЭ и в сетевом технологическом графике, в котором, как правило, предусматривают резервы времени на устранение неизбежных отказов(неисправностей), выявляемых в процессе работ каждого вида оборудования. На существующих комплексах технологические процессы подготовки каждой РН и каждого КА существенно различны. Однако, несмотря на индивидуальность этих процессов при их исследовании желательно выделить общие этапы и последовательности процесса подготовки РКН. Выделение общих технологических операций позволит не только снизить число рассматриваемых процессов, но и получить базис, на основе которого возможно оценивание степени достижения целевого эффекта РКК, получения информации для проведения анализа и синтеза ТО РКК. Приведение РКН в готовность к запуску осуществляется на техническом и стартовом комплексах. Для подготовки РН, КА и РБ на ТК в МИКе оборудуются соответствующие рабочие места. Основными работами при подготовке РКН на ТК являются: -транспортировка, прием РН, КА и РБ; -погрузоразгрузочные и монтажно-стыковочные работы; -автономные и комплексные испытания (АИ и КИ) бортовых систем и приборов РН, КА и РБ; -проверка на герметичность РН, КА и РБ; -заправочные работы с КА и РБ (на заправочной станции); Основными работами при подготовке РКН на СК являются: -транспортирование РКН на СК и установка на ПУ; -предстартовая подготовка бортовых систем РКН и прицеливание РН; -заправка РН компонентами топлива и пуск РКН. Рассмотрим более подробно основные работы, проводимые с РКТ на ТК и СК РКК. 2. НАЗНАЧЕНИЕ И СОСТАВ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА 2.1 Космический комплекс: назначение и состав основных частей Космический комплекс представляет собой совокупность функционально взаимосвязанных орбитальных и наземных технических средств, предназначенных для решения задач в космосе и из космоса в составе космической системы. КК предназначен для решения следующих задач: 1) подготовка и запуск КА на заданную орбиту; 2) прием КА на управление на основании телеметрической информации о соответствии параметров орбиты заданным значениям и состоянии бортовых систем КА; 3) ввод КА в летную эксплуатацию и снятие КА с эксплуатации; 4) управление орбитальным полетом КА, контроль состояния и оценка качества функционирования бортовых систем КА в полете; 5) выполнение целевых задач в космосе и подготовка информации для доставки потребителю; 6) обнаружение и обслуживание возвращаемых с орбиты элементов КА, а также отделяемых частей РН; 7) поддержание ОГ КА в требуемом составе. Как было отмечено выше, КК является неотъемлемой частью КС. Структура космического комплекса представлена на рисунке 2.1.  КК         РКК НКУ КПО ОГ КА Рисунок 2.1 –Структура космического комплекса В состав КК входят элементы (составляющие), которые позволяют решать указанные выше задачи. Важнейшей составляющей космического комплекса является ОГ КА–совокупность КА, функционирующих на орбите и предназначенных для решения поставленных задач в рамках КК. В состав ОГ могут входить один или несколько КА. Как правило, название КА, входящего в состав КК, присваивается и самому КК. Например, КА «Комета» и КК «Комета». Управление орбитальным полетом КА (или орбитального блока (ОБ), в состав которого входят КА и РБ), проведение сеансов связи с КА, прогнозирование мест приземления спускаемых аппаратов и капсул осуществляется наземным комплексом управления. НКУ различных КК входят в состав наземного автоматизированного комплекса управления (НАКУ). Таким образом, НАКУ осуществляет управление всеми космическими аппаратами (военного, исследовательского и социально-экономического назначения) на всех этапах полета. НАКУ включает в себя мобильные и стационарные средства обмена с космическими аппаратами командно-программной, телеметрической и траекторной информацией, средства связи, а также средства автоматизированного сбора и обработки информации с необходимым математическим и информационным обеспечением. Средства НАКУ размещаются на Центральном командном пункте, центральных пунктах управления различными типами КА, баллистическом центре, центре обработки телеинформации и командно-измерительных комплексах. Для управления полетом пилотируемых космических кораблей в состав НАКУ введен Центр управления полетом. Основой управления полетом любого КА является полетное задание, которое определяет порядок и последовательность функционирования бортовых систем КА, с учетом возникающих потребностей его оперативного изменения. Можно выделить три группы задач управления полетом КА: 1) коррекция орбиты на основании поступающей траекторной информации; 2) осуществление маневров КА в соответствии с полетным заданием; 3) контроль функционирования бортовых систем КА на основе телеметрической информации. Поиском, обнаружением, обеспечением посадки и послеполетным обслуживанием возвращаемых с орбиты объектов (спускаемых аппаратов (СА), капсул, ступеней многоразовых РН, разгонных блоков и т.д.) и их доставкой потребителям занимается комплекс посадки и обслуживания. Следует отметить, что КПО входит в состав не всех КК, а только тех, для которых предусмотрено наличие возвращаемых с орбиты элементов. Основными задачами КПО являются: -поиск и обнаружение возвращаемых объектов; -вскрытие СА, извлечение из них контейнеров, капсул, блоков и других объектов с носителями информации; -послеполетное обслуживание возвращаемых элементов; -высадка экипажа из СА космического корабля и оказание ему первой помощи (в случае необходимости); -погрузка СА на транспортное средство и транспортирование к месту назначения. В состав КПО входят специально оборудованные самолеты, вертолеты и другие транспортные средства, средства наблюдения в видимом и инфракрасном диапазонах и радиотехническая аппаратура приема и передачи информации. Эксплуатацию технических средств КПО осуществляет персонал специальных поисковых частей и подразделений космодромов. Ракетно-космический комплекс обеспечивает решение задач наземной эксплуатации РН, КА, РБ, из которых ключевой является подготовка РКН к пуску и вывод КА на заданную орбиту. По количественному составу КСр, входящих в его состав, и по разнообразию решаемых задач, РКК занимает особое место в структуре космического комплекса. Состав и назначение основных элементов РКК следует рассмотреть подробнее, так как именно они составляют основу объектов космической структуры космодрома. 2.2 Ракетно-космический комплекс: состав и назначение основных элементов Ракетно-космический комплекс предназначен для подготовки РН, КА, РБ к применению по назначению и вывода КА (ОБ) на околоземную орбиту. Анализ выполняемых РКК функций показывает, что все они могут быть разделены на две группы : 1) приведение бортовых систем РН, КА, РБ в состояние, позволяющее провести пуск РКН в установленное время, вывести КА на заданную орбиту и обеспечить функционирование КА в полете; 2) проверка технического состояния бортовых систем РН, КА, РБ и устранение обнаруженных неисправностей. Технология всех проводимых при функционировании РКК работ определяется конструкцией КСр. Объем и длительность процесса подготовки РН, КА, РБ, степень автоматизации работ и обработки их результатов характеризуют эксплуатационное совершенство КСр. При функционировании РКК решаются следующие задачи: -транспортирование РН, КА, РБ и комплектующих элементов с предприятия-изготовителя или арсенала на космодром; -хранение РН, КА, РБ и комплектующих элементов; -подготовка РН, КА, РБ на техническом комплексе и сборка РКН; -транспортирование РКН на стартовый комплекс; -подготовка РКН к пуску на стартовом комплексе, заправка РН (и РБ) КРТ, пуск РКН. В состав РКК входят ракета космического назначения(при ее наземной эксплуатации), технический, стартовый комплексы, а также комплекс средств измерений, сбора и обработки информации комплекс падения отделяемых частей РКН(КПОЧ). Ракетно-космические комплексы являются универсальными и входят в состав различных космических комплексов. Технический облик РКК определяется ракетой-носителем. Название ракеты-носителя дает название и самому РКК. Например, РН «Протон» и РКК «Протон». Структура РКК представлена на рисунке 2.2. КСИСО предназначен для обеспечения контроля параметров РКН и ее составных частей при подготовке на ТК и СК, а также при полете РКН на участке выведения, обработки, документирования и распределения информации между потребителями. Основными функциями КСИСО являются: -привязка измерений к единой шкале времени; -автоматизированный сбор, обработка, отображение и документирование информации о параметрах систем РКН на ТК и СК; -внешние траекторные измерения на активном участке полета РКН (на участке выведения) с помощью радиолокационных станций; -прием радиосигналов от системы телеметрических измерений РКН;  РКК            РКН КПОЧ ТК СК КСИСО        ТК РКН ТК КГЧ ТК РБ ТК КА ТК РН Рисунок 2.2–Структура ракетно-космического комплекса -контроль состояния и оценка качества функционирования бортовых систем РКН в полете; -прием сигнала об отделении КА от последней ступени РН или разгонного блока; -прогнозирование мест падения отделяемых частей РН в районах падения. Оборудование КСИСО размещено на техническом и стартовом комплексах, вычислительном центре космодрома, а также в сооружениях измерительных пунктов (ИП), которые расположены вблизи стартовых комплексов и вдоль трассы полета РКН. Необходимое их количество и расположение определяется условиями непрерывного контроля полета РКН и получения информации на протяжении всего участка выведения вплоть до отделения КА (ОБ) от РН. В ряде случаев функции ИП может выполнять КИК, если трасса полета РН проходит в зоне его видимости. Измерительные пункты и вычислительный центр образуют измерительный комплекс космодрома(ИКК). Типовой ИП состоит из командного пункта, аппаратуры системы единого времени, средств траекторных и телеметрических измерений, средств связи с экипажами пилотируемых КА, электронных средств предварительной обработки информации и др. Измерительные пункты по каналам связи передают информацию в вычислительный центр, в которомпроизводится ее обработка. КПОЧ РКН предназначен для поиска отделяемых от РКН элементов (створок головного обтекателя, отработавших ступеней РН, переходников и т.д.), обследования мест их падения, сбора и утилизации, а также ликвидации последствий заражения местности компонентами ракетного топлива, оставшимися в баках ступеней. Выведение КА на околоземные орбиты с использованием многоступенчатых РН требует отчуждения под районы падения отделяемых частей РКН достаточно больших участков местности, расположенных вдоль трассы полета РКН. В качестве районов падения используются, как правило, территории с низкой интенсивностью хозяйственной деятельности. Эти участки в форме эллипсов или многоугольников занимают значительные площади на территориях России, Казахстана, Узбекистана, Туркменистана, а также в акваториях Белого и Баренцева морей (для отечественных космодромов). При входе в плотные слои атмосферы или непосредственно в местах падения отделяемые части РКН разрушаются, в результате чего место падения подвергается экологически вредному воздействию ряда факторов, среди которых наиболее значимыми являются проливы КРТ и засорение поверхности земли фрагментами отделяемых частей РКН. До недавнего времени отвод земель под районы падения не встречал серьезных затруднений. Размеры районов падения назначались, исходя из принципа попадания в них практически всех отделяемых частей. Однако последние годы характеризуются возросшим интересом местных органов власти и населения, проживающего в непосредственной близости от районов падения, к экологической ситуации в этих районах. Поэтому насущными являются проблемы утилизации упавших отделяемых частей РКН, для решения которых необходима соответствующая техническая, методическая и правовая база. Важнейшими элементами РКК, обеспечивающими решение задач наземной эксплуатации РН, КА, РБ вплоть до пуска РКН, являются технический и стартовый комплексы, которые, по существу, составляет основу объектов космической инфраструктуры космодрома. Необходимость наличия ТК и СК обусловлена принятой двухэтапной стратегией подготовки РКН к применению. Технологическое оборудование этих комплексов является базой, на которой осуществляется наземная эксплуатация РКН. Классификация РКК проводится, как правило, по следующим признакам : а) класс РН: -РКК для пуска РН легкого класса (РКК «Космос», «Циклон», «Старт», «Рокот»); -РКК для пуска РН среднего класса (РКК «Союз», «Молния», «Зенит»); -РКК для пуска РН тяжелого класса (РКК «Протон», «Ангара»); -универсальный РКК для пуска РН различных классов (проектируемый РКК для пусков РН семейства «Ангара», который должен охватывать классы РН от легкого до тяжелого); -РКК для пуска РН сверхтяжелого класса (РКК «Энергия», в настоящее время не эксплуатируется); б) среда и место размещения: -наземные (РКК «Старт», «Союз»); -подземные или шахтные (РКК «Рокот»); -надводные (РКК «Sea Launch»); -подводные (на базе РН типа «Штиль» атомных подводных лодок); в) мобильность: -стационарные (РКК «Космос», «Молния»); -мобильные (РКК «Старт», «Штиль»). Эксплуатацию РКК осуществляют эксплуатирующие организации Федерального космического агентства и Министерства обороны РФ. Все вышеописанные составляющие РКК предназначены для того, чтобы обеспечить пуск ракеты космического назначения–самого главного элемента РКК. В системе эксплуатации РКК именно РКН является объектом эксплуатации. В состав РКН (рисунок 2.3) входят РН и космическая головная часть (КГЧ), которая, в свою очередь, состоит из КА и РБ (составляющих ОБ), и сборочно-защитного блока (СЗБ), предназначенного для конструктивной и функциональной связи КА (и РБ) с РН и их защиты от аэродинамических нагрузок в плотных слоях атмосферы. Основными составными частями СЗБ являются головной обтекатель (ГО) и переходный отсек (ПО).                    ПО ГО СЗБ ОБ РБ КА РН КГЧ РКН Рисунок 2.3–Состав ракеты космического назначения Строго говоря, СЗБ не должен входить в состав космической головной части, поскольку сбрасывается до вывода КА (ОБ) на орбиту. РКН, предназначенная для вывода на орбиту пилотируемого КА, оборудуется системой аварийного спасения, которая предназначена для спасения экипажа в случае аварии РН. Так как авария РН может сопровождаться взрывом, то от системы требуются высокое быстродействие и оперативное удаление экипажа на безопасное расстояние. При срабатывании системы аварийного спасения, когда РКН находится на пусковой установке, спускаемый аппарат с помощью ракетного двигателя твердого топлива отделяется от КА с ускорением 50-150 м/с2и выводится на высоту 1-1,5 км, достаточную для включения в работу системы посадки. Процесс наземной эксплуатации РКН и ее составляющих во многом обусловлен их конструктивными особенностями, которые обусловливают 36необходимость достаточно длительного и трудоемкого процесса подготовки РКН к пуску. Ниже будут рассмотрены особенности РН, КА, РБ, которые определяют технологию их наземной эксплуатации. Наземная эксплуатация РН, КА, РБ во многом предопределяет результаты их использования по назначению. Если в ходе этого этапа будут выполнены не все предусмотренные мероприятия или будут пропущены дефекты в бортовых системах РН, КА, РБ, то это может привести к невыполнению задач космического полета. Орбитальным средствам и ракетам-носителям приходится придавать высокий уровень таких свойств, которые не потребуются при их применении по назначению, но которые необходимы при наземной эксплуатации. В частности, такие свойства РН, КА, РБ как сохраняемость, ремонтопригодность, транспортабельность и ряд других реализуются только при наземной эксплуатации, а при летной эксплуатации они уже не нужны, и на первый план выходят безотказность и долговечность. Во многом эти обстоятельства определяют облик РН, КА, РБ как объектов эксплуатации. 3. Содержание основных работ, проводимых с ракетно-космической техникой на техническом комплексе Отвлекаясь от несущественных различий в реализации технологических процессов разных РКК, можно выделить фундаментальную, присутствующую во всех РКК, последовательность технологических операций для каждого элемента РКН. 3.1 Транспортировка. Прием РН и КА. Учитывая габариты КА и особенно РН, поставка их на космодром осуществляется в виде отдельных отсеков (сборок) и ступеней, число которых зависит от типа КА и РН. Транспортировка включает укладку элементов РКН на средства транспортировки, их закрепление, создание температурно-влажностного режима при транспортировке, а также доставку транспорта с РКН и ее комплектующими в позиционный район. Ступени РН прибывают в специальных железнодорожных вагонах или платформах. Сборки КА или КА в полностью собранном виде, имеющие меньшие габариты и массу, могут транспортироваться в герметичных контейнерах на специально приспособленных для этой целей морских судах, самолетах и вертолетах, в железнодорожных вагонах или автомобилях. Комплектующие элементы (узлы разового действия, стабилизаторы, газовые рули, пороховые ракетные двигатели систем разделения степеней и отделения КА, блоки питания, гироскопические приборы, солнечные батареи, экраны, теплозащита и т.д.) транспортируются в специальной таре (укупорке) в железнодорожном вагоне. Включает работы по выгрузке ступеней РН, сборок КА с последующим их извлечением из контейнеров, выгрузку и прием комплектующих элементов по ведомости комплектации, прием сопроводительной документации. После выгрузки блоков и извлечения сборок КА из контейнеров проводится внешний осмотр корпусов РН и КА без вскрытия люков, оформляется акт приемки РН и КА. Погрузочно-разгрузочные работы содержит операции демонтажа груза с транспортного средства, подведение средств обслуживания к перевозимому грузу, доступ номеров расчета к местам крепления и снятия с элемента РКН транспортной оснастки; подведение к ступеням средств перегрузки; закрепление грузозахватных устройств на элементе РКН, их подъем и перемещение на одно из рабочих мест монтажно-испытательного корпуса, оснащенных транспортным оборудованием, комплектами вспомогательного оборудования (стремянками, вышками и т.д.), кранами(мостовыми, козловыми и стреловыми);грузозахватными приспособлениями (траверсы, стропы и т.д.), монтажно-стыковыми и ангароскладскими тележками. Погрузоразгрузочные работы включают: -выгрузку блоков (ступеней) РН с транспортных средств на стыковочно-испытательные или ангароскладские средства; -выгрузку контейнеров с КА или со сборками, извлечение КА или сборок из контейнеров и установку их на специальные подставки и испытательные стенды; -перегрузку блоков (ступеней) РН со стыковочно-испытательных средств на ангароскладские средства и обратно; -перегрузку собранного КА на кантовочно-стыковочный стенд; -перегрузку РКН со стыковочно-испытательных средств на транспортно-установочный агрегат (тележку) и обратно. Монтажно-стыковочные работы включают: -сборку КА; -стыковку ступеней РН, сборка РКН; -сборку ОБ; -стыковку ОБ с РН, пристыковку ГО. 3.2 Автономные и комплексные испытания бортовых систем и приборов РН, КА и РБ Автономные и комплексные испытания бортовых систем и приборов КА и РН включают: -проверку командных приборов; -автономные испытания (АИ) бортовых систем и приборов; -комплексные испытания (КИ) бортовых систем; -подготовку бортовых источников питания к установке на борт. Проверка командных приборов. К командным приборам относятся гироскопические приборы и устройства, служащие для измерения угловых скоростей, углов, линейных ускорений. К ним относятся гироприборы определения направления (гирогоризонт, гировертикант, орбитальные гирокомпасы), датчики угловых скоростей, гироинтеграторы, гиростабилизированные платформы. Испытания командных приборов проводятся автономно по определенным программам с установкой на специальные испытательные стенды. Перед началом проверки их тщательно, с высокой точностью выставляют и ориентируют с тем, чтобы в наземных условиях имитировать условия работы в полете и ориентацию измерительных осей гироприборов на борту. Испытания командных приборов проводятся в лаборатории МИКа и после проверки их устанавливают на борт КА и РН. Часть командных приборов КА поставляется непосредственно установленными на борту КА и проверяется в объеме автономных испытаний без снятия с борта. 3.3 Автономные испытания бортовых систем и приборов. АИ (применительно к ряду КА они называются проверочными включениями) проводятся с целью проверки исправности и правильности функционирования отдельных бортовых систем и приборов. Объем автономных испытаний и последовательность их проведения определяются эксплуатационной документацией на конкретные РН и КА. Проводиться они могут с помощью отдельных стоек автономных испытаний, центрального пульта управления или с использованием универсальных контрольно-измерительных комплексов. С целью повышения достоверности испытаний результаты испытаний записываются на наземные станции телеметрического контроля с последующей дешифровкой и оценкой этих результатов. 3.4Комплексные испытания бортовых систем. КИ бортовых систем могут быть начаты только при условии получения положительных результатов АИ. Целью комплексных испытаний бортовых систем КА и РН является проверка правильности функционирования всех бортовых систем в их взаимосвязи на всех этапах полета КА и РН в обычных и аварийных режимах с использованием основных и дублирующих каналов. При проведении КИ имитируются многие операции и режимы полета (набор высоты, работа двигательных установок, выключение ДУ ступеней РН, разделение ступеней, отделение КА от РН и т.п.). КИ–один из наиболее сложных и ответственных этапов. Они занимают от15 до 35% общего времени подготовки РН, КА, РБ на ТК. Контроль правильности функционирования бортовых систем производится путем просмотра контролируемых параметров на экранах осциллографов наземных станций, оценки результатов регистрации наземных станций телеметрического контроля, по транспарантам и показаниям измерительных приборов контрольно-поверочной аппаратуры, а также путем визуального наблюдения работы исполнительных элементов бортовых систем (срабатывание электро-пневмоклапанов, отклонения органов управления вектором тяги и др.). Для некоторых РН комплексные испытания называются полным регламентом. При полном регламенте сначала автоматически проверяются отдельные бортовые системы, а затем проводится проверка функционирования бортовых систем в режиме подготовки и полета. Контроль за ходом регламента осуществляется по высвечиванию транспарантов соответствующего цвета. Так, высвечивание белого транспаранта указывает на проверяемую систему, зеленого–на окончание проверки и отсутствие неисправностей в системе, красного–на окончание проверки и наличие неисправности в системе. Сама неисправность определяется либо по положению шагового искателя, либо по браковочному значению параметру на ленте автоматического регистрирующего устройства. При проведении АИ и КИ различных КА и РН используется КПА в виде отдельных испытательных пультов, универсальных полу автоматизированных и автоматизированных контрольно-измерительных комплексов, а также испытательное оборудование, включающее в себя управляющую вычислительную машину (УВМ) и систему автоматической обработки данных. Применение в составе КПА УВМ обусловлено сложностью бортовых систем и большой трудоемкостью операций по оценке их технического состояния. Необходимость использования в составе КПА УВМ связана также с наличием в составе бортовой аппаратуры БЦВМ. Подготовка бортовых источников питания к установке на борт является весьма трудоемким и продолжительным по времени процессом. Его длительность для различных КА и РН составляет от 30 до 85% от общего времени их подготовки на ТК. В качестве бортовых источников тока для большинства КА и РН используются химические источники тока (ХИТ), составленные из серебряно-цинковых или ртутно-окисных батарей. В части запуска ХИТ могут поставляться в различном состоянии: не залитые электролитом, залитые электролитом или залитые электролитом и заряженные. В зависимости от этого с ХИТ проводится разный объем работ по их подготовке к установке на борт. Наибольший объем работ выполняется с химическими источниками тока, когда они прибывают на зарядно-аккумуляторную станцию не залитые электролитом. В этом случае производится заливка аккумуляторов электролитом и их пропитка в течение 10-20ч. После этого аккумуляторы выдерживаются определенное время в барокамере при различных уровнях разрежения. Затем осуществляют "формовку" батарей несколькими зарядно-разрядными циклами с определенными по величине токами заряда и разряда в течение фиксированных интервалов времени. Рабочий заряд блоков батарей производят токами установленной величины и продолжительности с выравниванием потенциалов и отливкой при необходимости электролита. После того как батареи окажутся залитыми электролитом и заряженными, замеряют электродвижущую силу (ЭДС) и напряжение под нагрузкой каждого блока в отдельности и всей батареи в течение заданного промежутка времени. Замеряется также сопротивление изоляции между каждым гнездом штепсельного разъема и корпусом и между батареями. Перед установкой блоков питания на борт дополнительно замеряется величина ЭДС блоков, сопротивление изоляции и напряжение батарей под кратковременной нагрузкой. На некоторых РН используются батареи ампульного типа, задействование которых перед пуском занимает лишь десятки секунд, но они обладают меньшей энергоемкостью. 3.5 Проверка РН, РБ и КА на герметичность Проверка герметичности РН и КА включает пневмоиспытания систем РН и пневмовакуумные испытания КА. Пневмоиспытания РН включают проверки на герметичность систем управляющего и высокого давления, баков и топливных магистралей, а также проверку работоспособности автоматики ДУ. Пневмовакуумные испытания проводятся с целью проверки герметичности сборок КА и механически собранного КА, топливных баков, пневмокоммуникаций и элементов автоматики двигательных установок КА. 3.6 Заправочные работы с КА и РБ К заправочным работам с КА и РБ относятся заправка ДУ компонентами топлива, сжатыми газами, а также заправка системы терморегулирования (СТР) теплоносителем. Заправка КА КРТ производится на заправочной станции. Заправка КА иностранного производства, используемых в качестве коммерческих нагрузок для отечественных РН, может производиться в помещении подготовки и заправки КА в МИКе самим заказчиком. Заправка СТР начинается с контроля герметичности технологических коммуникаций заправки и бортовых магистралей системы терморегулирования. Герметичность проверяется по спаду давления с учетом изменений температуры окружающей среды и барометрического давления в МИК за время испытаний. Затем отмеренное количество теплоносителя заливают в мерную емкость наземного агрегата-заправщика и производят вакуумирование теплоносителя. Основная цель вакуумирования (деаэрации)–удаление пузырьков газа из теплоносителя. После этого теплоноситель вытесняют из мерной емкости в бортовые магистрали СТР до "перелива". Заправка СТР заканчивается созданием в ней требуемого давления теплоносителя. 3.7 Транспортирование РКН на СК и установка на ПУ Для транспортирования на СК РКН перегружается на железнодорожный транспортно-установочный агрегат (ТУА). Транспортирование РКН на СК (рисунок 6.14) осуществляется с помощью тепловоза или электровоза (электро-тягача) со скоростью до 5 км/ч. Скорость транспортирования конкретной РКН определяется эксплуатационной документацией на нее. Часто, особенно когда расстояние между ТК и СК большое, при транспортировании требуется термостатирование КА. Система термостатирования КА размещается на специальной буферной платформе. С этой целью при подготовке РКН к транспортированию к головному обтекателю подводят воздуховоды. 3.8 Предстартовая подготовка бортовых систем РКН и прицеливание РН Подготовка к предстартовым проверкам РКН начинается с проверки ТлОб и ТС на функционирование. В ходе подготовки к проверкам РКН на ПУ на кабель-мачту и заправочную мачту устанавливают узлы разового действия (наполнительные соединения, кабели и другие элементы; не подлежащие повторному применению). На РКН устанавливаются комплектующие элементы и снимается съемное оборудование (заглушки с заправочно-сливных (ЗСК) и дренажно-предохранительных клапанов (ДПК), транспортировочные приспособления КА и т.д.). После подстыковки воздуховодов системы термостатирования начинается термостатирование КГЧ. Предстартовая проверка бортовых систем РКН включает АИ и КИ. В ходе автономных испытаний бортовых систем производится их включение, настройка и запись исходных уровней выходных сигналов, датчиков системы телеизмерений (СТИ) иряд других операций. При комплексных испытаниях проверяются бортовые системы РН с участием бортовых систем КА. Результаты предстартовой проверки бортовых систем РКН оцениваются по фотограммам или магнитным лентам наземной системы телеметрического контроля. После КИ ряд бортовых приборов РН настраивается по полетному заданию. Прицеливание РН на СК включает проверку сохранности основных геодезических направлений, наведение РН в базовое направление или в плоскость стрельбы и контроль прицеливания. Для большинства РН контроль прицеливания осуществляется дистанционно. 3.9 Заправка РН компонентами топлива и пуск РКН Заправка РН компонентами топлива является одной из наиболее сложных и опасных операций в процессе подготовки РКН к пуску. Целесообразность заправки РН непосредственно перед пуском определяется следующими причинами: -наличием коррозионного воздействия химически агрессивных компонентов на баки и арматуру РН; -пожаро-и взрывоопасностъю заправленной РН; -интенсивным испарением низкокипящих КРТ из баков РН; -необходимостью непрерывного обогрева некоторых приборов РН горячим воздухом после заправки РН низкокипящими компонентами; -трудностями организационно-технического характера, связанными с контролем состояния заправленной ракеты. В силу важности и особой сложности к заправке РН предъявляются следующие основные требования: -время, затрачиваемое на заправку РН, не должно быть большим. Отсюда вытекает необходимость создания высокопроизводительных насосов для перекачки компонентов (5000 л/мин и более); -заправка должна быть высокоавтоматизированной, обеспечивая быстрый и безаварийный слив КРТ на любом этапе подготовки к пуску в целях обеспечения безопасности эксплуатирующего персонала. Набор готовности к пуску начинается с отведения на безопасное расстояние части средств обслуживания, при этом на борт подаются команды, переводящие часть систем РКН в необратимое предпусковое состояние (прорываются разделительные мембраны в ПГС РН и ее двигательной установке, бортовые источники тока – ампулизированные батареи переводятся в рабочее состояние, разориентируются гироскопические приборы и т. д.). Пусковое оборудование переводится в готовность к пуску. Включаются системы охлаждения, пожаротушения, обеспечивающие безопасность пуска. КМ переводятся в положение готовности к отстрелу коммуникаций и отведения. При наборе схемы готовности происходит включение бортовых систем РКН, контроль их исходного состояния и подготовка ДУ 1-й ступени к запуску. Непосредственно перед пуском осуществляется переход бортовых систем и приборов с наземного питания на бортовое и отвод кабель-мачты. Пуск РКН осуществляется через оставшиеся коммуникации из защищенного командного пункта. После выхода двигателей РКН на режим номинальной тяги, она освобождается от узлов систем удержания на опорах пускового стола, при этом отстыковываются все оставшиеся пристыкованными к борту коммуникации, опоры пускового стола и стрелы кабель-мачт отходят на безопасные для полета РКН расстояния. После покидания РКН с места старта на нем выполняется большой объем ПРВР по оцениванию работоспособности ТО СК и старт готовится к новому циклу подготовки и пуска. Свертка перечисленных операций показывает, что они могут быть сведены к трем видам операций: 1.Изменению структуры РКН или ТО РКК; 2.Обмену между РКН и ТО материальными, энергетическими и информационными потоками; 3.Перемещению РКН совместно с агрегатами или элементами конструкций ТО, или перемещению только агрегатов ТО. Для РКК различных типов ТлОб различно по составу и принципам функционирования. В дальнейшем дана краткая характеристика технологического оборудования ТК и СК применительно к одному из наиболее совершенных РКК–РКК "Зенит". Вывод Космическая техника никогда не перестанет развиваться. Человек будет ставить перед собой все новые и новые цели. Для их достижения — придумывать все более совершенные ракеты. А создав их — ставить еще более величественные цели! СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Афанасьев, П.П. 101 выдающийся летательный аппарат мира / П.П. Афанасьев, А.М. Матвеенко, Ю.М. Шустров. –изд. 2-е, перераб.и доп. -М.: Изд-во МАИ, 2005. –314 с 2. Баллистические ракеты и ракеты-носители: учебн. пособие для вузов / О.М. Алифанов, А.Н. Андреев, В.Н. Гущин [и др.]; под ред. О.М. Алифанова. –М.: Дрофа, 2004. 3. Кожухов, Н.С., Соловьев, В.Н. Комплексы наземного оборудования ракетной техники. 1948-1998 г.г./ Под. ред. д-ра. техн. наук проф. Г.П. Бирюкова. –Москва, 1998. 4. Козлов В.В. Основы проектирования ракетно-космических комплексов. Системотехника РКК для инженеров механиков. –СПб.: ВИКУ им. А.Ф. Можайского, 1999. 5. Актуальные проблемы неразрушающего контроля качества космической техники: монография / [Ю.Н. Макаров [и др.]]; под общ. ред. Ю.Н. Макарова, В.Е. Прохоровича, А.И. Птушкина. –СПб.: Альтеор, 2008. 6. Справочник по эксплуатации космических средств / Л.Т. Баранов, В.Л. Гузенко, А.П. Ковалѐв, В.Е. Прохорович /Под общ. ред. проф. А.П. Полякова. –2-е изд., перер. и доп.. –С.-Пб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2006. 7. Эксплуатация ракетно-космических комплексов: Базовый курс лекций/ Под общ. ред. А.П. Ковалева. – СПб.: ВИКУ им. А.Ф. Можайского, 2001. 8. Уманский, С.П. Ракеты-носители. Космодромы / под ред. Ю.Н. Коптева. –М.: Изд-во Рестар+, 2001. 9. Основы эксплуатации космических средств: Учебник/ Под ред. В.А. Никитина. –СПб.: ВИКУ им. А.Ф. Можайского, 2000. 10. Меньшиков, В.А., Рудаков, В.Б., Сычев, В.Н. Контроль качества космических аппаратов при отработке и производстве. Оптимизация и управление рисками: [монография] / Меньшиков В.А., Рудаков В.Б., Сычев В.Н. -М.: Машиностроение: Машиностроение-Полет, 2009. 11. Космические аппараты/ Под общ. ред. К.П. Феоктистова. –М.: Воениздат, 1983. 12. Космические ракетные комплексы с твердотопливными ракетами "Старт" и "Старт-1". –М.: Универсум, 2000. 13. Надежность и эффективность в технике: Справочник: В 10 т./ Ред. совет: В.С. Авдуевский (пред.) и др. Т.1: Методология. Организация. Терминология/Под ред. А. И. Рембезы. –М.: Машиностроение, 1986. 14. Михайлов, В.Ф. Космические системы связи: учебн. пособие / В.Ф. Михайлов, В.И. Мошкин, И.В. Брагин. –С.-Пб.: Изд-во ГУАП, 2006. |