Развитие и совершенствование методологии задания требований, оценки, контроля и обеспечения качества и надежности космических систем и их составных частей
Существенное возрастание сложности РКТ, разработка КА длительного функционирования и высокие требования к безотказности внесли принципиальные изменения в методологию обеспечения и контроля их надежности. Основное внимание при обеспечении и контроле надежности РКТ было направлено на анализ причин потенциальных и имевших место при испытаниях отказов, разработку эффективных мероприятий по их предупреждению.
Основные принципы современной методологии обеспечения и контроля надежности:
-
Системный подход к обеспечению надежности на основе ПОН.
-
Использование вероятностных показателей надежности, включаемых в контракты с заказчиком.
-
Всесторонние отработочные испытания в условиях, максимально приближенных к эксплуатационным.
-
Использование на стадиях опытно-конструкторских работ систем автоматизированного проектирования, позволяющих сократить сроки разработки, избежать конструкторских ошибок, проводить сравнение различных вариантов построения систем, оптимизировать проекты по критериям стоимости и надежности, оптимальных весовых показателей и габаритов.
-
Использование на стадии производства автоматических и автоматизированных технологических процессов, контрольных систем и средств неразрушающего контроля.
-
Создание экспериментальной базы, позволяющей проводить отработку элементов РКТ на этапе наземных испытаний.
-
Создание отказоустойчивой бортовой аппаратуры РН и КА.
Основные направления совершенствования методологии оценки и контроля надежности перспективных космических средств на современном этапе.
Первое направление – поэтапное подтверждение требований. Оно обусловлено невозможностью подтверждения высоких требований по надежности (на уровне 0,98-0,99 и выше) на всех стадиях разработки и создания космических средств. Используется стратегия поэтапного подтверждения требований по надежности, учитывающая планируемые объемы наземных и летных испытаний и позволяющая подтвердить установленный в ТТЗ уровень надежности РН, РБ и КА к моменту завершения их летных испытаний. Предложенная идея нашла воплощение в соответствующих технических решениях по КРН “Протон-М” и КРБ “Бриз-М”. Аналогичное решение планируется к реализации и для семейства РН “Ангара”.
Второе направление – полное использование информации о надежности и техническом состоянии. Оно в первую очередь связано с необходимостью более детального учета физических параметров, определяющих работоспособность РН,РБ и КА, при оценке надежности космических средств и их составных частей. Указанный факт требует разработки методов оценки и контроля технического состояния космических средств и их составных частей на этапах приемных и контрольных испытаний и испытаний на техническом и стартовом комплексах.
Третье направление – учет опыта отработки эксплуатируемых в настоящее время космических средств. В первую очередь это относится к анализу типовых отказов РН, РБ и КА и на этой основе к разработке моделей в виде деревьев отказов перспективных средств. При этом следует отметить перспективность исследований по деревьям отказов космических средств.
Представленные концепция, принципы и основные положения по обеспечению качества и надежности перспективных КА и РН при условии их своевременной реализации окажут существенное влияние на научно-технический уровень разрабатываемых изделий, их стоимость, качество и надежность и в итоге на конкуренто-способность на мировом рынке космических технологий и услуг.
К категории так называемых гражданских КА относятся спутники, разрабатываемые и запускаемые по государственным программам, исключая КА военного назначения. К их числу могут быть отнесены исследовательские и экспериментальные КА, КА связи, КА землеобзора, включающие метеорологические КА и КА ДЗЗ. Зарубежными специалистами прогнозируется, что общее число гражданских КА, запускаемых в период 1998-2007 гг., составит более 200, т.е….
Европейское космическое агентство – ЕКА (ESA – European Spase Agency) создано в 1975 г. для содействия сотрудничеству европейских стран в области космических исследований, разработки космической техники и поиску ее прикладного использования. Первоначально в ЕКА вошли 11 стран (Франция,ФРГ, Великобритания, Италия, Испания, Швеция, Бельгия, Дания, Нидерланды, Ирландия, Швейцария). Впоследствии в ЕКА вошли Норвегия, Австрия, Канада, Финляндия….
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…
Решение всей совокупности сложных конструкционных, схемотехнических и технологических задач при разработке, создании и эксплуатации космических средств невозможно без широкого развития и внедрения результатов космического материаловедения. При разработке космических средств требуются новые материалы, которые должны выдерживать нагрузки космических полетов (высокие температура и давление, вибрационные нагрузки на этапе выведения, низкие температуры космического пространства, глубокий вакуум, радиационное воздействие,…
В настоящее время все большее число государств приходит к пониманию важности использования космического пространства для решения задач национальной безопасности и социально-экономического прогресса и в связи с этим в тех или иных формах активизирует свою космическую деятельность. И хотя космический потенциал России позволяет говорить о ее полноправном месте в ряду ведущих космических держав, уже сегодня возникла…
Назначение и задачи КСР. Важнейшим направлением повышения оперативности и глобальности управления низкоорбитальными КА при одновременном уменьшении числа КИПов до одного-двух является применение космической системы ретрансляции информации на основе спутников-ретрансляторов (СР) на геостационарной орбите. До создания КСР задачи увеличения продолжительности и глобальности информационного взаимодействия с объектами РКТ решались путем развития НАКУ, измерительных комплексов космодромов (ИКК), комплексов…
Коммерческие средства дистанционного зондирования Земли из космоса только начинают свое развитие. Сельское хозяйство, региональное развитие, строительство, добывающая промышленность все шире используют данные ДЗЗ. Существующие космические средства ДЗЗ, такие как Spot, Landsat и т.п., не являются чисто коммерческими, несмотря на рыночные принципы распространения получаемой информации. Эти системы субсидируются государственными органами, так как на современном этапе их…
Национальный центр космических исследований КНЕС (CNES) ведет как гражданские, так и военные космические программы (во взаимодействии с МО). Создана военная система спутниковой связи Sirakus (1988 г.) на основе КА Telecom. С 1995 г. запускаются разведывательные КА Helios, созданные на базе КА Spot. Ведется разработка КА Helios-2 с участием других европейских стран. Продолжается эксплуатация КА ДЗЗ…
Впервые в истории ракетно-космической техники реализуется крупнейший международный проект – создание Международной космической станции. Ранее выполненные и реализуемые в настоящее время космические программы уступают проекту МКС по масштабу и объему задач, составу стран-участниц и организаций-соисполнителей, ответственности за решение вопросов надежности и безопасности в процессе создания и длительной эксплуатации МКС. Вопросам обеспечения надежности и безопасности уделялось…
Развитие средств выведения полезных грузов в космическое пространство (ракет-носителей) в нашей стране шло по нескольким направлениям. Первое направление, возникшее в 1957 г., связано с созданием ряда РН на базе межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) Р-7. Эта МБР была разработана в знаменитом ОКБ-1 (с 1966 г. – Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ), с 1974 г. –…