Концепция двойного использования космических аппаратов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Решетневские чтения

нести, в первую очередь, молекулы, физически адсорбированные на поверхности материала. Она является функцией теплоты испарения и температуры материала и давления насыщенных паров испаряемого вещества.

Начальный этап можно аппроксимировать линейной зависимостью вида

Ч = Ян-[1 -(1 -(? о/?н))('/'о)], (2)

где я - текущее удельное газовыделение; ян - начальное удельное газовыделение; я0 - конечное удельное газовыделение этапа сушки; t и (0 - соответственно, текущее и конечное время этапа сушки в вакууме.

Для одной и той же марки материала величина газовыделения я может сильно различаться, так как начальный этап газовыделения определяется поверхностной десорбцией сорбентов, и состояние поверхности материала определяет кинетику процесса газовыделения на этой стадии процесса, в связи с тем, что этап сушки текстильных материалов характеризуется достаточно короткой длительностью.

На переходном этапе скорость газовыделения материала может быть прямо пропорциональна массе, доступной для газовыделения, или быть степенной функцией от времени. Изменения массы латексиро-ванного материала с покрытием из синтетических нитей в процессе вакуумно-температурной сушки представлены на рисунке.

При низких давлениях решающим фактором, влияющим на скорость газовыделения неметаллических материалов, будет механизм переноса летучих веществ из объема твердого тела к его поверхности. При этом скорость газовыделения определяется быстротой диффузии компонентов изнутри тела к его поверхности.

Изменение массы латексированного материала с покрытием из синтетических нитей

Таким образом, технологические факторы, оказывающие воздействие на процесс газовыделения, включают характеристики окружающей среды (давление, температура, влажность), уровень чистоты производственных помещений и оборудования, степень переработки материалов. В настоящее время проводится ряд экспериментов с текстильными материалами различного вида, применяемыми в промышленности.

M. V. Elfimova The Siberian branch of Saint-Petersburg University of Emergency Situation Ministry, Russia, Zheleznogorsk

research of removal of the moisture from textile materials, knots and elements space vehicles

The basic physical laws of removal of a moisture from nonmetallic products, knots and space vehicles elements, weight change of latexed material with a synthetic threads covering in the process of vacuum-temperature drying are presented.

© Eji^HMOBaM. B., 2010

УДК 629.7.001

М. И. Кислицкий

ФГУП «Конструкторское бюро „Арсенал" имени М. В. Фрунзе», Россия, Санкт-Петербург

концепция двойного использования космических аппаратов

Двойное использование (ДИ) космических аппаратов (КА) является эффективным способом получения дополнительного выходного эффекта от средств, ранее вложенных в создание КА, при минимальных затратах. Приведены принципы ДИ, концептуальная схема и формализация концепции ДИ КА.

Решение целевых задач в космосе требует больших затрат, так как выведение космических аппаратов на орбиту и обеспечение функционирования целевой аппаратуры в условиях космического полета требуют

создания и эксплуатации сложных дорогостоящих технических средств. В связи с этим возникает настоятельная потребность в определении путей повышения целевого эффекта, получаемого от вложения

Проектирование и производство летательнъхаппаратов, космические исследования и проекты

финансовых средств в создание и эксплуатацию космических средств.

Одним из таких путей является двойное использование КА. Под двойным использованием будем понимать применение КА для решения в космосе иных целевых задач в дополнение к штатным, для выполнения которых изначально создавался КА.

КА двойного использования отличается от КА двойного назначения. Под КА двойного назначения (ДН) понимается КА, реализующий одним и тем же штатным составом целевой аппаратуры задачи в интересах различных заказчиков. При этом двойное назначение КА закладывается при его проектировании. Анализ космических средств двойного назначения показывает, что область их возможного применения ограниченна. Средствами КА ДН могут решаться только такие задачи, требования к которым заказчиков различных ведомств одинаковы или близки. Это применимо для ограниченного круга задач (связь, навигационное обеспечение, гидрометео-обеспечение и т. п.). По другим целевым задачам эти требования либо существенно различны, либо вообще не имеют ничего общего, поэтому решение таких задач одной и той же целевой аппаратурой КА невозможно.

В работе рассматривается способ двойного использования КА, предусматривающий размещение на КА дополнительной целевой аппаратуры (ДЦА) иной, по сравнению со штатной целевой аппаратурой КА, назначение и обеспечение ее функционирования за счет использования резервных технических возможностей КА и других составных частей космического комплекса (КК). Область возможного целевого применения КА ДИ весьма широка.

Важно, что в России при размещении на КА, созданном в рамках госбюджетной программы, ДЦА, также созданной по госбюджетной программе, не взимается плата за выведение ДЦА на орбиту и использование бортовых систем КА, обеспечивающих функционирование ДЦА. Вышеуказанные статьи расходов составляют значительную долю затрат на реализацию космических проектов. В связи с этим двойное использование КА дает возможность получить выходной эффект от функционирования ДЦА при

существенно меньших затратах, чем при решении той же целевой задачи традиционным путем создания специального КК.

Несмотря на очевидную перспективность двойного использования КА, в практике отечественной космонавтики было реализовано относительно небольшое число таких проектов. Одной из основных причин такого положения является слабая разработанность соответствующего научно-методического аппа -рата (НМА). Такой НМА должен четко определить эффект ДИ, качество решения задач ДИ, дать оценку технической реализуемости проектов с учетом неизбежного системного влияния дополнительной полезной нагрузки на технические характеристики КА, экономической целесообразности ДИ в сравнении с альтернативными способами решения целевых задач в космосе и в целом служить аппаратом поддержки принятия решений при разработке, создании и эксплуатации космических средств двойного использования.

В основе такого НМА должна лежать концепция двойного использования космических средств, что и является целью данной работы.

Исходя из сущности и статуса решаемых КА штатных задач, их важности для государства, сформированы следующие основные принципы ДИ КА: принцип приоритетности, принцип конфиденциальности и принцип экономичности.

Вводится множество параметров обеспечения функционирования целевой аппаратуры (реализуемых средствами космической платформы), интерпретируемых как многомерное пространство параметров. Рассматриваются множества располагаемых и резервных значений параметров обеспечения бортовой целевой аппаратуры.

Проводится формализация задачи определения выходного эффекта КА двойного использования с учетом располагаемых резервов КА и КК по параметрам обеспечения и затрат, необходимых для создания и эксплуатации КК двойного использования.

Полученная концептуальная модель ДИ КА позволяет создать с ее использованием математическую модель процесса функционирования КА, оснащенного ДЦА.

M. I. Kislitskiy

Arsenal Design Bureau named after M. V. Frunze (Federal State Unitary Enterprise), Russia, Saint-Petersburg

dual-use of spacecrafts conception

Dual-use of spacecrafts is an effective way of receiving of an additional output from the capital that has been invested in spacecraft creation, with minimal expenditures. Principles of Dual use of spacecrafts, conceptual scheme and formalization are shown.

© KHramEHH M. H., 2010