Достигнутый уровень долговечности отечественных КА
Анализ развития РКТ в нашей стране за рассматриваемый период позволяет отметить следующее:
-
В многоспутниковых системах связи, ретрансляции, навигации, радиотехнической разведки и системы предупреждения о ракетном нападении используются КА с гарантийным ресурсом 1-3 года. Фактические средние сроки функционирования превышают гарантийные на 1-2 года. Отдельные образцы имеют САС 5-8 и даже 10 лет (при их использовании в пониженных категориях технического состояния или в резерве). Ежегодное число пусков для восполнения многоспутниковых КС весьма высоко. Это обусловило значительный расход средств на развертывание и восполнение КС в течение 15-20 лет их эксплуатации.
-
Для всех серийных КА система энергопитания является бортовой аппаратурой, в основном определяющей технический ресурс КА. Для большинства КА после истечения гарантийного САС характеристики системы энергопитания значительно ухудшаются, и КА используется с ограничениями по целевому назначению.
-
Вторым по важности фактором, влияющим на долговечность КА, является уровень технологии и культуры производства. Диапазоны разброса сроков активного существования КА, наработок на отказ бортовой аппаратуры весьма значите льны, что свидетельствует о недостаточном уровне стабильности качества производства БА. Это приводит к преждевременным,до истечения гарантийного САС, отказам КА, использованию резервирования в объектах в основном для парирования дефектности и в меньшей степени для увеличения долговечности.
-
Обеспечивающая аппаратура КА разработки начала и середины 1970-х гг. (КИС, КДУ, СТР, СОС, СТК) имеет технический ресурс порядка 7-10 лет. Это свидетельствует о неравнопрочности серийных КА по критерию долговечности и значительных резервах для повышения долговечности КА в целом. Спецаппаратура КА (ретрансляторы, БИНС) имеет технический ресурс порядка 7 лет.
-
В нашей стране завершено в 1995 г. развертывание уникальной навигационной системы ГЛОНАСС в составе 24 КА. На проведение летных испытаний и развертывание орбитальной группировки использовано 68 КА (для сравнения напоминаем, что в КС Navstar для решения тех же задач было использовано 34 КА). Гарантийный САС серийных КА составляет 3 года, средний САС — порядка 4 лет, при значительном диапазоне разброса сроков активного существования КА (2-5 лет).
-
Завершаются летные испытания КА «Экспресс» и «Галс» с гарантийными САС 5 лет. На этапе разработки находятся навигационные КА с гарантийным САС 5-7 лет. НПО ПМ разрабатывает модуль обеспечивающих систем с техническим ресурсом порядка 10 лет.
-
Разработаны методические подходы и алгоритмы по заданию и нормированию требований по долговечности, алгоритмы оценки и прогнозирования долговечности КА ДФ,а также алгоритмы определения объема производства при известных характеристиках долговечности К А ДФ для различных стратегий их эксплуатации.
На основе изложенного выше можно сделать следующие выводы:
-
необходимо существенное повышение долговечности КА, используемых в многоспутниковых системах;
-
в противном случае решение задач развертывания и восполнения многоспутниковых космических систем в современных условиях практически невозможно;
-
об этом свидетельствует опыт развертывания и восполнения КНС ГЛОНАСС;
-
технический и гарантийный ресурс КА определяет система энергопитания;
-
спецаппаратура и обеспечивающая БА, разработанная с использованием элементной базы начала и середины 1970-х гг., имеет технический ресурс порядка 7-10 лет.
Учитывая реальное положение дел с обеспечением долговечности существующих и разрабатываемых КА, можно сделать следующие рекомендации в части требований по долговечности к КА ДФ на период 2000-2010 гг:
-
В течение первого периода (2000-2005 гг.) необходимо разработать КА с гарантийными САС 5-7 лет. При гарантийном САС 5 лет это определит следующие объемы производства КА для эксплуатации КС в течение 10 лет:
— число КА в системе — 6. Объем производства — не более 15 КА;
— число КА в системе — 8. Объем производства — не более 20 КА;
— число КА в системе — 24. Объем производства — не более 56 КА. -
В течение второго периода (2005-2010 гг.) необходимо решить задачу по разработке КА с гарантийными САС 7-10 лет. При гарантийном САС 7,5 лет это определит следующие объемы производства КА для эксплуатации КА в течение 15 лет: число КА в системе — 6. Объем производства — не более 15 КА; число КА в системе — 8. Объем производства — не более 20 КА.
-
Наиболее актуальной задачей в настоящее время является разработка навигационного КА с гарантийным САС 7 лет.
-
До 2010 г. необходимо создать навигационный КА с гарантийным САС 10 лет.
Одним из первых космических экспериментов было фотографирование Земли, показавшее, как много могут дать наблюдения из космоса для открытия и разумного использования природных ресурсов. Задачи по разработке комплексов фото- и оптикоэлектронного зондирования земли, картографирования, исследования природных ресурсов, экологического мониторинга, а также по созданию ракет-носителей среднего класса на базе ракет Р-7А выполняет бывший филиал № 3 ОКБ,…
В Испании под руководством Испанского национального института аэрокосмических технологий INTA, финансируемого министерством обороны, разрабатывается проект трехступенчатого твердотопливного легкого носителя Capricornio («Козерог») для запуска малых КА. Первая ступень РН представляет собой американский РДТТ Castor-4B, a верхние ступени — испанской разработки. Стартовая масса РН, имеющей длину 18,25 м, составляет 15 т. РН способна выводить на низкие околоземные…
Нынешняя реструктуризация аэрокосмической промышленности США — самый широкомасштабный процесс за всю послевоенную историю. С 1990 г. состоялось более 30 сделок по слияниям и поглощениям. Сюда относятся как крупные приобретения одними компаниями отдельных подразделений других фирм, так и слияния самих корпораций с образованием фирм с новым названием. Однако было бы упрощением рассматривать проходящие в зарубежной аэрокосмической…
Регулярные исследования, касающиеся создания космических технологий и материаловедения, начались примерно с 1976 г. Проведение научных и технологических экспериментов в космосе открыло принципиально новые возможности углубленного исследования многих физических явлений, изучение которых на Земле затруднено или даже невозможно из-за действия силы тяжести. Анализ результатов проведенных экспериментов позволил существенно продвинуться в понимании особенностей протекания процессов диффузии, кристаллизации…
Развитие орбитальных средств различного назначения характеризуется ростом общего уровня их энергопотребления и соответственно энерговооруженности, а следовательно, и срока активного существования. В частности, уровень энергопотребления бортовой ретрансляционной аппаратуры и служебных систем коммуникационных геостационарных КА нового поколения будет составлять до 5-10 кВт при уровне энерговооруженности 1,4-2,0 Вт/кг, что примерно в 2-3 раза выше, чем соответствующие показатели отечественных…
Структурное построение и радиотехнические системы НКУ КА дальнего космоса отличаются рядом существенных особенностей, связанных с большими удалениями и характером движения лунных и межпланетных космических станций. На удалениях, превышающих сотни тысяч километров, видимое движение КА по небосводу напоминает движение планет: в течение сеанса связи положение КА относительно звезд для наземного наблюдателя практически не меняется. Угловые координаты…
Основополагающим документом, имеющим отношение к проблеме сохранения устойчивого экологического состояния космической среды, является Договор по космосу (1967 г.). Статья 1 этого Договора предусматривает осуществление космической деятельности таким образом, чтобы не затруднить и не нарушить права других стран на мирное освоение космоса. В статье 4 Договора подчеркивается, что государства несут международную ответственность за национальную деятельность в…
Вывод Советским Союзом 4 октября 1957 г. искусственного спутника на орбиту вокруг Земли положил начало космической гонке, которая к настоящему времени достигла небывалых масштабов. На начальном ее этапе, проходившем в условиях «холодной» войны, главные побудительные причины, задававшие тон в этом марафоне, носили политический и военный характер. Престиж и безопасность (в широком понимании) государства — вот…
В 1993 г. фирмой Lockheed была начата программа создания семейства РН LLV (Lockheed Launch Vehicle) малой и средней грузоподъемности. Первый пуск первой РН этого семейства — двухступенчатой твердотопливной РН LLV-1 малой грузоподъемности после неоднократных задержек из-за различных неполадок был осуществлен в августе 1995 г., однако закончился неудачей. Характеристики РН LMLV таковы: LMLV-1 грузоподъемностью порядка 1,0…
Процессы реструктуризации аэрокосмической промышленности, происходящие за рубежом, направлены на достижение качественно нового состояния фирм, позволяющего не только выжить в условиях изменяющейся обстановки,но и обеспечить наращивание конкурентных возможностей на рынке космических товаров и услуг. Преимущества, получаемые фирмами в результате реструктуризации, можно условно выделить в четыре группы. Первая группа — текущая экономия на элементах постоянных издержек. Внутрифирменная…