CC BY
40УДК 629.764.7
DOI: 10.25206/2588-0373-2019-3-2-115-126
КОНЦЕПЦИЯ СНИЖЕНИЯ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПУСКОВ ПЕРСПЕКТИВНОЙ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ «ИРТЫШ» В РАЙОНАХ ПАДЕНИЯ КОСМОДРОМА БАЙКОНУР
Б. Т. Суйменбаев1, В. И. Трушляков2, Г. Т. Ермолдина1, Ж. Б. Суйменбаева1, А. М. Бапышев1
'Институт информационных и вычислительных технологий, Республика Казахстан, 050010, г. Алматы, ул. Пушкина, 125 2 Омский государственный технический университет, Россия, 644050, г. Омск, пр. Мира, 11
Рассмотрены научно-методические подходы к минимизации техногенного воздействия пусков перспективных ракет-носителей типа «Иртыш» кислородно-керосиновыми маршевыми жидкостными ракетными двигателями космического ракетного комплекса Байтерек в районах падения космодрома Байконур. В качестве базовых направлений снижения техногенного воздействия отработавшего ускорителя первой ступени ракет-носителей типа «Иртыш» в районах падения приняты: определение оптимальных участков для падения отработавшего ускорителя в выделенных зонах районов падения, обладающих наибольшей устойчивостью и минимальной стоимостью работ на восстановление почвогрунтов участка падения отработавшего ускорителя в исходное состояние — (А); управляемый спуск отработавшего ускорителя после отделения от ракет-носителей в выделенный участок падения с точностью, не превышающей размеры выделенного оптимального участка — (Б). Для решения задач направления А предлагается создание дополнительной информационно-аналитической системы района падения. Для решения задач направления Б предлагаются возможные проектно-конструкторские решения, основанные на испарении невырабатываемых жидких остатков топлива в баках отработавшего ускорителя, и использовании полученных парогазовых смесей для управляемого спуска отработавшего ускорителя в выделенную зону районов падения.
Ключевые слова: отработавшая ступень ракеты-носителя, информационно-аналитическая система, оценка экологического воздействия, пирогенное воздействие.
I ■
л
О
1Я 1> N1
ОИ О О Е н Т х
>О 2 А
■ К > О
1 о
О
< К ОО
Введение
Эксплуатация ракет-носителей (РН) с жидкостными ракетными двигателями (ЖРД) связана с негативным воздействием на окружающую среду, что особенно проявляется в районах падения (РП) отработавшего ускорителя (ОС), из-за наличия особенных свойств этого транспортного средства: наличие многоступенчатости и невыра-батываемых остатков жидкого топлива в баках и топливных магистралях. Первое свойство РН с ЖРД приводит к необходимости выделения значительных площадей на поверхности Земли для районов падения нижних ОС, а для орбитальных ОС это приводит к засорению околоземного космического пространства крупногабаритным потенциально взрывоопасным космическим мусором. Кроме того, обеспечение падения ОС в уже выделенные районы падения приводит к снижению выводимой массы полезной нагрузки РН на орбиты функционирования. Второе свойство РН с ЖРД приводит к повышению вероятности взрывов и пожаров в наземных районах падения ОС, химическому загрязнению почвогрунтов и водных источников. Все эти проявления имеют место в районах падения космодрома Байконур. Дальнейшее развитие РН с ЖРД, например, в США, идёт в направлении
спасения нижних ОС для их повторного использования, что приводит к резкому снижению площадей районов падения. Следует отметить, что существующие районы падения в США, ЕС, Японии, Индии находятся в акваториях Мирового океана, где вопросы с выделением районов падения стоят менее остро, чем в России, Казахстане.
В предлагаемом проекте рассматривается эволюционная концепция снижения техногенного воздействия ОС в районах падения космодрома Байконур, основанная на параллельной реализации двух базовых направлений снижения техногенного воздействия ОС в РП:
— определение оптимальных участков для падения ОС в выделенных зонах РП, обладающих наибольшей устойчивостью к техногенному воздействию, соответственно, минимальной стоимостью работ на восстановление почвогрунтов участка падения ОС в исходное состояние (А);
— управляемый спуск ОС после отделения от РН в выделенный участок падения с точностью, не превышающей размеры выделенного оптимального участка (Б). Для решения задач, связанных с направлением А, предлагается создание дополнительной информационно-аналитической системы района падения (ИАСрп), входящей в состав системы экологического мониторинга космодрома Байконур СЭМК). Для решения задач,
s <
s 5 <<
§ Ш
5 5?
<o 2 f*
¿Г * i
s h = >
ES >'
связанных с направлением Б, предлагаются возможные проектно-конструкторские решения, основанные на испарении невырабатываемых жидких остатков топлива в баках ОС, обеспечивая её пожаровзрывобезопасность, и использовании полученных парогазовых смесей для управляемого спуска ОС при движении на траектории спуска в оптимальный участок, находящийся в выделенной зоне РП.
Обзор состояния проблемы техногенного воздействия в районах падения отработавших ускорителей ступеней РН с ЖРД
Проблема обеспечения экологической безопасности в районах падения ОС приобретает все большую актуальность в связи с возрастающими требованиями национальных законодательств об охране окружающей среды и претензиями общества.
Основными негативными факторами техногенного воздействия ОС в районах падения являются [1]: а) механическое загрязнение ОС и их фрагментами (разрушение конструкции и последующий разброс частей); б) химическое загрязнение проливами невырабатываемых остатков жидких компонентов ракетного топлива (КРТ); в) пирогенное и термическое воздействие (пожары, взрывы).
При механическом загрязнении металлическими обломками и фрагментами ОС образуются воронки, повреждается почвенно-растительный покров (особенно сильно повреждается гумусовый слой почвы, проективное покрытие фитоценоза и изменяется флористический состав).
Химическое загрязнение жидкими остатками КРТ, приводящее к высокой вероятности пожаров, является наиболее агрессивным фактором воздействия. Величины жидких остатков КРТ для различных типов РН могут достигать трех и более процентов от начальной заправки КРТ.
Реальными и потенциальными факторами при эксплуатации РН могут быть пирогенные и термические нарушения растительного и почвенного покрова РП, возникающие при падении ОС.
Как известно, уязвимость и устойчивость биогеоценоза в РП в результате действия негативных факторов техногенного характера определяется состоянием основных ее компонентов — экотопа (почва, климат, вода) и биотопа (растительности).
Почва выполняет ряд важнейших функций и является связующим звеном между биологическим и геологическим круговоротами веществ и энергии, в которой, по сути, преломляются и отражаются происходящие в ней процессы. Особые свойства почвенного покрова выражаются в ее плодородии — важнейшем условии существования жизни.
Кардинальная минимизация негативного техногенного воздействия ОС в РП достигается при условии управляемого спуска ОС в выделенный участок РП без жидких остатков КРТ в баках и магистралях ОС.
Следовательно, для решения проблемы обеспечения экологической безопасности территории РП при рациональной их эксплуатации необходимо сформулировать следующие базовые направления снижения техногенного воздействия:
— определение оптимальных участков для падения ОС в выделенных зонах S™t, обладающих наибольшей устойчивостью к техногенному воздействию пусков РН с маршевыми ЖРД, соответственно, минимальной стоимостью работ на восстановление почвогрунтов min C^"' min участка падения в S™t в исходное состояние (А);
— управляемый спуск ОС после отделения от РН в выделенный участок S™t с точностью, не превышающей размеры выделенного оптимального участка при полном отсутствии жидких остатков КРТ в топливных бака и магистралях ОС (Б).
Для реализации направления (А) ниже рассматриваются факторы, определяющие устойчивость РП к техногенному воздействию: а) пожаробезопасность растительности и сопутствующих метеорологических условий; б) состояние почвенного покрова, в том числе угнетение плодородия и деградации почвенного покрова; в) состояние растительности.
1. Пожаробезопасность территории.
Наиболее вероятными причинами возникновения пожаров являются жидкие остатки КРТ в баках ОС, которые воспламеняются при разрушении топливных отсеков ОС в момент удара о поверхность грунтов в РП. Печально известный пример запуска РН «Союз-2.1а» [2], когда вследствие падения ОС с невыработанными остатками КРТ вспыхнул пожар, в результате тушения которого погибли люди. Площадь степного пожара достигла десяти тысяч гектаров. Техногенный характер возгорания усугубился условиями сложных погодных условий (жаркая погода, ветер).
Практика эксплуатации РН показала, что возгорания и пожары, повреждения растительного покрова из-за падения ОС происходят преимущественно в РП отработавших ускорителей первых ОС с кислородно-керосиновыми маршевыми ЖРД [3].
На вероятность возникновения пожаров существенное влияние оказывают [4]: а) положение того или иного участка в высотно-поясном спектре территории (продолжительность периода со снежным покровом); б) характер подстилающих субстратов, угол наклона и экспозиция (которые во многом определяют перераспределение осадков по территории); в) характер собственно растительности (наличие или отсутствие ветоши, характер травяно-кустарничкового яруса (высота, густота, возможность «усыхания»).
Пожарную опасность определяют такие по-жарно-технические характеристики, как горючесть; воспламеняемость; скорость распространения пламени по поверхности; дымообразующая способность; токсичность [4, 5].
Устойчивость экосистем к пирогенному воздействию определяется, прежде всего, их способностью к воспламенению и горючестью. Образование горючей среды обусловлено наличием в нем достаточного количества горючего вещества — растительной биомассы, обладающей различными показателями горения.
В качестве дополнительного критерия второго уровня при оценке допустимой нагрузки при механическом и пирогенном воздействии предлагается учет скорости восстановления фитоценоза после антропогенного нарушения [6], о чем
свидетельствует динамика постпирогенных сук-цессий [7].
1. 1. Климатические предпосылки возникновения пожаров.
Опасность возникновения пожара определяется комплексом взаимосвязанных метеоэлементов (осадки, влажность воздуха, его температура и др.).
Пожароопасным считается период с момента схода снежного покрова до наступления устойчивой дождливой осенней погоды или образования снежного покрова. Опасность возникновения пожаров увеличивается с северо-востока данного района на юго-запад вслед за увеличением засушливости климата. В течение пожароопасного сезона выделяют периоды пожарных максимумов, когда число пожаров превышает их среднее число.
Следует отметить, что температура воздуха определяется на уровне 2 м над поверхностью земли. В нижнем, приповерхностном слое воздуха температура может достигать существенно больших значений. Нагрев поверхности почвы в дневные часы велик — средний максимум температуры поверхности колеблется от 48 до 59 °С в июле, абсолютный максимум достигает 76 °С.
2. Почвенный покров.
Почвенный покров включает в свой состав десятки почвенных разновидностей, обладающих различными физико-химическими свойствами. Поэтому в целях упрощения работы по сбору информации и ее обработке используются известные справочные данные с применением почвенной карты данного региона.
Для оценки и градации выделения каждого участка целесообразным представляется определение бонитета почв [8]. Бонитировка почв района падения должна проводиться согласно стандартным методикам бонитировки почв. Балл бонитета каждой почвенной разновидности рассчитывается по процентному содержанию гумуса в полуметровом слое, а на все остальные свойства вводятся поправочные коэффициенты. Полученная таким образом бонитировочная шкала накладывается на почвенную карту.
Из-за неустойчивости почвогрунтов к механической нагрузке на территории в результате удара о поверхность земли тяжелых фрагментов, преимущественно двигательных установок и то-пливно-насосных агрегатов, образуются воронки разной размерности — диаметром 1—20 м, глубиной 0,3 — 1,5 м [9]. В качестве показателей сопротивляемости поверхностного слоя и трудоемкости ее разрушения для определения допустимой нагрузки к механическому воздействию используется учет механических свойств пород по шкале крепости [10].
3. Растительность.
Растительный покров, испытывая негативное техногенное воздействие, является при этом основным фактором в процессе самоочищения экосистемы. Потенциал растительности, участвующей в процессах перераспределения и накопления КРТ, зависит от комплекса таких факторов, как разновидность растительного сообщества, геохимические условия мест их произрастания, близость к источникам химического загрязнения КРТ, количество загрязняющих веществ,
поступивших на поверхность растительного покрова [9].
Основными характеристиками любого растительного сообщества являются флористический состав и структура. Кроме показателей видового разнообразия, структуры растительных сообществ, фитоценометрических характеристик, к критериям состояния растительности отнесены также показатели генеративности и пороков развития растительных организмов [9].
Ответная реакция растительности на техногенное воздействие запусков РН выражается в оценке устойчивости растительных сообществ, согласно которой выделяют слабо устойчивые, устойчивые и высоко устойчивые [6]. Потенциальная устойчивость растительных сообществ определяется эколого-биологическими свойствами самих растений [11, 12]. Восстановление некоторых сообществ происходит относительно быстро. В то же время отдельные сообщества характеризуются низким ежегодным приростом фитомассы, для их самовосстановления требуется более длительный срок. Отличительной чертой всех сообществ является их слабая устойчивость к пожарам и, вследствие этого, длительный сукцессионный период восстановления.
Для оценки устойчивости фитоценозов к специфическому техногенному воздействию предлагается учет следующих параметров: а) показатели густоты (структура) растительного сообщества; б) проективное покрытие (соотношение площади в ландшафте); в) фитомасса.
4. Оценка экономических затрат в районах падения на проведение мероприятий по минимизации техногенных последствий воздействия ОС.
Методология оценки экологического ущерба базируется на последовательной реализации двух основных процедур: определение отрицательных экологических изменений и установление его экономического эквивалента, т. е. стоимости экологического ущерба [1].
Согласно методикам определения платы за загрязнение окружающей природной среды (ОПС), экологический ущерб оценивается согласно базовым нормативным платам за выбросы и сбросы загрязняющих веществ. Размер оплаты за загрязнение ОПС в РП для каждого случая штатного падения ОС определяется конкретными условиями воздействия: падение с разрушением или без разрушения, с проливом или без пролива топлива, объемы пролива на грунт, сброс в водные объекты, выброс в атмосферу и т. д.
Суммарные затраты на экологическое обеспечение пусков и возмещение экологического ущерба включают следующие расходы: плату за загрязнение ОПС, проведение экологического мониторинга, очистку территории, компенсацию снижения продуктивности сельскохозяйственного производства и траты по линии здравоохранения [1].
К примеру, в части платы за загрязнение ОПС удельные затраты на размещение отходов (в ценах 1996 года) составили:
— для керосина Т-1 (отходы IV класса токсичности) — 70 000 руб./т;
— для несимметричного диметилгидразина (отходы I класса токсичности) — 490 000 руб./т.
л
О
IS IB N1
OS О О E н T х >0 z А
■ К > О ¡Й
i О
О
< К
O О
s <
s s <<
§ Ш
5 5?
<o 2 f*
¿Г
* I
s h = >
ES >'
В случае очистки территории, включающей сбор, детоксикацию и захоронение остатков КРТ и фрагментов ОС, нейтрализацию проливов, расходы на ликвидацию последствий существенно увеличиваются.
За все воздействия предусмотрены достаточно большие выплаты природоохранительным органам. В ценах 1995 г. затраты на проведение контроля в РП составляли ~107 млн руб. на один пуск [1]. В случае попадания фрагментов ОС в населенный пункт последствия всех этих воздействий носят более критичный характер, требуют более оперативных мер по ликвидации их последствий и, возможно, эвакуации населения и проведения ему различных выплат за материальный и моральный ущерб [13].
Таким образом, эколого-экономические затраты на РП ОЧ для РН типа «Протон» могут составить от ~ 3 % до ~ 35 % от стоимости пуска (исходя из стоимости пуска, оцениваемой в ~ 300 млн руб. в ценах до 17.08.98), причем эти затраты существенно зависят от возможного варианта платы за загрязнение ОПС и природопользование [1]. Для РН типа «Зенит» и «Союз», использующих в качестве топлива керосин Т-1, затраты могут составить от 2 до 21 млн долларов за один пуск в ценах 2017 — 2018 гг. [1, 14].
Описание СЭМК и обоснование создания ИАСрп
1. Описание существующей СЭМК космодрома Байконур.
Организация СЭМК является одним из ключевых моментов в обеспечении экологической безопасности ракетно-космической деятельности [1]. Цель функционирования СЭМК — решение задачи оценки вредных воздействий на окружающую природную среду и прогноз распространения загрязнений в районах ракетно-космической деятельности, обеспечение минимизации негативного техногенного влияния, своевременное предотвращение необратимых процессов ее деградации, выявление факторов воздействия, требующих оперативного вмешательства — совершенствования ракетно-космической техники или проведения природоохранных мероприятий.
Информационное обеспечение СЭМК представлено разработанными базами экологических данных и реализуется посредством геоинформационных систем, связанных с моделированием и визуализацией географического пространства и решением пространственных задач. Основной задачей ИАС-СЭМК является формирование оперативной информационно-аналитической оценки, возникающих экстремальных ситуаций (аварии, проливы и т. д.) и принятие оперативных и досрочных решений по локализации и ликвидации (компенсации) экологического ущерба от деятельности космодрома Байконур. В структуре ИАС-СЭМК выделяют подсистемы: подготовки исходных данных архивации и документирования; планирования, учета и контроля, анализа и регулирования; математического и геоинформационного моделирования; обработки информации, анализа и принятия решений; нормативно-правового обеспечения.
В качестве наглядной визуализации подсистемы ИАС-СЭМК выступает территориальное расположение обследованных ключевых участков и создание векторных слоев, которые имеют в структуре поля, заполненные информацией: номер РП, координаты места и даты падения, координаты точек отбора проб, максимальные значения ПДК, превышение нормативных показателей, используемая методология физико-химической диагностики и др. Основными параметрами устойчивости в разработанной системе критериев потенциальной устойчивости к техногенному воздействию являются показатели химического загрязнения, физико-химической трансформации КРТ, уменьшение биоразнообразия и состояние растительности на организменном и экосистемном уровнях [10].
Действующая ИАС ориентирована на мониторинг химического загрязнения территорий и практически не учитывает пирогенно-термиче-ское и механическое воздействие РКТ [10].
2. Обоснование создания ИАС .
J рп
Процесс выбора оптимальных участков для падения ОС в выделенные зоны РП предлагается проводить на основе существующей системы СЭМК с введением в её состав разрабатываемой ИАСрп, которая должна анализировать данные о состоянии почвенно-растительного покрова, рельефе местности, наличии водоисточников, метеопараметрах; классифицировать однородные группы объектов биогеоценоза; уточнять область воздействия штатных падений ОС.
ИАСрп должна выполнять следующие функции:
— учет информации о литогенной основе, рельефе, типах почвогрунтов (подсистема «Поч-вогрунты»);
— подготовку информации о состоянии растительного покрова на основе архивных картографических данных и космоснимков (подсистема «Растительность»);
— подготовку информации о сезонности и анализ климатических данных (подсистема «Метеофакторы»);
— анализ справочных данных о пожарной безопасности по показателям горючести и воспламенения (подсистема «Пожаробезопас-ность»);
— учет и экономическая оценка мероприятий по ликвидации последствий падений ОС в РП;
— классификацию однородных групп объектов и анализ результатов зонирования РП.
Выделение устойчивых типов операционно-территориальных единиц
Реализация предлагаемого способа выделения оптимальной операционно-территориальной единицы (ОТЕ) опирается на существующую ИАС космодрома. В качестве ОТЕ выступают земельные участки S. (i = 1, 2, 3, ..., N), а в качестве показателей, характеризующих возможный ущерб от падения ОС в выделенную ОТЕ, предложены четыре основных критерия: а) Qf пожаробезопасность (горючесть и воспламеняемость); б) Qs крепость грунтов; в) Qbi бонитет типа почв; г) QV состояние растительности (проективное покрытие, биомасса, период восстановления).
Выделение оптимальных типов ОТЕ предусматривает следующую последовательность действий.
1. На исследуемую территорию накладывается сетка из N участков с площадями Б. (г = 1, 2, 3, ..., N1. Каждый участок Б. представляет «мозаику» областей с определенным составом экосистемы. Размеры площадей Б. могут быть равными или различными, что определяется характеристиками выбранного района падения, степенью его детализации.
2. На основе анализа данных инвентаризации, физико-географических и природно-ресурсных карт, паспортов РП, данных дистанционного зондирования, методик оценки экологического воздействия [1] формируют базу данных для оценки величин введённых критериев.
3. Оценка величин введённых критериев О , О, Оь, Оу. для каждого участка площадью Б..
1. Определение критерия пожаробезопасно-сти О.
/г
Пожаробезопасность каждого участка территории О. слагается из показателей потенциала горючести ДПЛ. (кДж/моль) и воспламеняемости О. (кВт/м2) доминантного растительного сообщества [6]:
собой учет фитомассы Q . (ц/га) и проективного
Q = т, ДПГ. + m Qh
fi Fi 2i b
Csi = Q.■
Q
= k Q , + k2Q2 + k Q + ... + kMQ , (3)
1i p1 2 i p2 3i p3 Ml pn ' v '
CQ . = C Xk Qn ..
Qpl pl nl knl
CQh.= Ch Xkb Qh . .
Qbl bnl bnl bnl
покрытия Qppri (в %):
Q= nV Q . Q . ,
Vi Vi vmi ppn '
(6)
где пу. [(ц/га)-1] — весовой коэффициент по аналогии (1) и определяется в соответствии с [6].
Дополнительный критерий V — скорость восстановления экосистемы (в баллах) после механического или пирогенного воздействия, вводится по мере накопления материалов мониторинговых обследований [6]. Соответственно, стоимость восстановления ущерба по критерию Оу по аналогии с (2), (4), (5) можно записать в виде:
C„. = n,rQ v C . .
Vi Vi vmi vn nvi
(7)
Суммарный показатель стоимости Са восстановления ущерба в выделенной ОТЕ площадью Б. от воздействий указанных выше факторов является суммой стоимостей (2), (4), (5), (7):
CXi CSl + CQpi + CQbi + CVi .
(8)
(1)
где ш1 [(кДж/моль)-1], т2 [(кВт/м2)-1] — весовые размерные коэффициенты, которые определяются для конкретного выделенного района и определяются в соответствии с методикой, например, [5].
Для проведения оценки затрат средств Ся, требуемых для восстановления выделенной площади ОТЕ Б. от ущерба, нанесённого пожаром, показатель Оп (1) умножается на величину коэффициента затрат С., который определяется в соответствии с [1]:
(2)
Для оценки величины критерия Оя на основе известной шкалы [10] выделяется процентное соотношение крепости пород с определением весового коэффициента каждой породы кп. и дается среднее значение
БИсред~)
где М — числа пород, учитываемых в Б.-ой выделенной площади.
В соответствии с [1] определяется оценочная стоимость СБ. и, соответственно, вычисляется оценка затрат на восстановление ущерба по критерию ОБ.:
(4)
Критерий Оы оценивается по аналогии с (2), (4), а оценка затрат на восстановление ущерба по критерию Оы имеет вид:
(5)
Оценка критерия QVi, характеризующего состояние растительного покрова, представляет
Выбор оптимальной зоны для падения ОС осуществляется из условия
minXi min С . (9)
Обеспечение пожаровзрывобезопасности и управляемого спуска ОС
1. Обеспечение пожаровзрывобезопасности.
После отделения ОС от РН в топливных баках и магистралях ОС всегда остаются неиспользуемые жидкие остатки КРТ, которые и являются основной причиной повышенного техногенного воздействия на окружающую среду в РП [15, 16].
В этой связи на этапе проектирования и наземной отработки РН затрачиваются значительные ресурсы средств и времени на ликвидацию невырабатываемых остатков КРТ в баках и топливных магистралях РН. Проблема ликвидации жидких остатков КРТ усложняется тем, что они находятся в неопределённом положении в объёме баков, в газожидкостной фазе. В соответствии с предлагаемой технологией обеспечение пожаровзрывобезопасности ОС1 достигается за счёт последовательности следующих действий:
— продувка топливных магистралей, при которой вся масса КРТ, находящаяся в магистралях, попадает в соответствующие топливные баки;
— подача в топливные баки необходимого количества теплоты для испарения неиспользуемых жидких остатков КРТ;
— сброс получившейся парогазовой смеси из каждого бака через газореактивные сопла системы управления;
— в баках ОС1 остаётся давление наддува, обеспечивающее необходимую прочность конструкции при аэродинамическом нагружении;
— к моменту приземления ОС1 все жидкие остатки должны быть испарены, а парогазовые смеси сброшены в течение полёта ОС1 на траектории спуска.
л
О
Iis N1
OS О О E н T х
>О z А
■ К > О
äs
i о
О
< К
O О
АБСС для первой ОС на основетрадицнонных систем
(вариант 1)
Система извлечения
нев ыработанных остатков топлива для последующего их сороса
т
Конструкции забор н ых устройств системы продувки и сброса остатков топлива
t
Дополните льная система для реализации манёвров ОС в окружающую
v сРедУ
Разработка системы управления на основе БИНС, ГЛОНАСС
Дополнительные выжимные баки с топливом, сопла ГРС. модернизированный для повторного запуска ЖРД
а)
АБСС для первой ОС на основе системы
(вариант 2)
Система извлечения
нев ыработанных остатков топлива на основе газификации
t
Системы управления на основе БИНС, ГЛОНАСС
Система для
реализации
продуктов
газификации
3:
IS
s s
2 S <<
s i
5 в?
Система продувки магистрали
Система газификации
Сопла ГРС с регулируемой
Модернизированный ЖРД для повторного запуска (как вариант)
б)
Рис. 1. Технологические и схемные варианты решения задачи ликвидации невырабатываемых остатков КРТ в баках и топливных магистралях РН после выключения маршевого ЖРД: а) традиционный вариант на основе использования отработанных технических решений; б) предлагаемый вариант на основе испарения остатков КРТ Fig. 1. Technological and circuit options for solving the problem of eliminating unused RP residues in the tanks and fuel main lines of the LV after shutdown of the main LRE: a) the traditional version based on the use of proven technical solutions; b) the proposed option based on the evaporation of residual RP
<o 9s
5 f*
IT
& I
s h = >
На рис. 1а, б, представлены два варианта, реализующих различные технологии и схемные решения этой задачи для отработавшего ускорителя первой ступени РН —ОС1. Вариант 2 основывается на традиционном подходе, предусматривающем использование системы выброса остатков жидких КРТ через выключенный ЖРД, баки с выжимными мембранами, использование методов терминального управления для полной выработки наиболее токсичного КРТ и выключения ЖРД и т. д. Вариант № 1 основывается на испарении неиспользуемых жидких остатков КРТ после
выключения ЖРД. Этот вариант предусматривает подачу теплоты в баки ОС, испарение остатков КРТ и дальнейшую их утилизацию.
Как следует из приведённых на рис. 1 технологических решений для традиционного и предлагаемого варианта существенными отличиями являются системы извлечения невыработанных остатков жидких КРТ. Общими являются необходимость установки на ОС1 системы навигации и управления движением, в том числе: бесплатформенная навигационная система (БИНС); глобальная навигационная спутниковая система
Рис. 2. Схема управляемого спуска ОС1 в выделенную зону: 1 — точка старта РН; 2 — активный участок траектории
выведения первой ступени РН; 3 — отделение ОС1; 4 — активный участок траектории выведения второй ступени РН; 5 — баллистическая траектория спуска ОС1, соответствующая энергетически оптимальной траектории выведения первой ступени РН; точка падения ОС1 находится на расстоянии D1 от точки старта РН; 6 — попадающая траектория управляемого спуска ОС1 в выделенную зону S^ , центр которой находится на расстоянии D2 от точки старта РН;
7 — начало территории РП, соответствующее дальности D7 от точки старта РН 1;
8 — конец РП, соответствующий дальности D8 от точки старта РН 1 Fig. 2. Scheme of controlled descent of WS1 to the selected zone: 1 — launch point of LV; 2 — the active part of the trajectory of the removal of the first stage of the LV; 3 — branch WS1; 4 — the active part of the trajectory of the removal of the second stage of the LV; 5 — ballistic descent path WS1, corresponding to the energetically optimal trajectory of the launch of the first stage of the LV; the point of incidence of WS1
is at a distance D1 from the launch point of the LV; 6 — the falling trajectory of the controlled descent of WS1 to the selected zone S™t, the center of which is located at a distance D2 from the launch point of LV; 7 — the beginning of the territory FA corresponding to the distance D7 from the starting point of the LV 1; 8 — the end of the FA, corresponding to the distance D8 from the starting point of the LV 1
4 £ a 9
о >
(ГЛОНАСС); системы реализации продуктов газификации (испарения) газореактивная система, возможно модернизация ЖРД для повторного запуска на газифицированных остатках КРТ.
Независимо от вариантов реализации технологических, схемных и проектно-конструктор-ских решений всё приводит к необходимости создания автономной бортовой системы спуска (АБСС) отработавших ускорителей с траектории выведения нижних ОС или спуска с орбит верхних ОС [17].
2. Управляемый спуск ОС .
Специфика использования АБСС заключается в том, что при её наличии на борту РН возможно снятие одного из важнейших ограничений при расчёте программы управления выведением РН на активном участке траектории (программы тангажа) — условия падения ОС в выделенные РП. Реализация этого требования приводит к существенному снижению массы выводимой полезной нагрузки [15]. Одной из основных за-
дач, решаемых АБСС, является расчёт программы управления спуском ОС, переводящим её траекторию движения с энергетически оптимальной траектории, приводящей в точку прицеливания, находящуюся на расстоянии Ю1 от старта, на попадающую траекторию, приводящую в выделенную точку, находящуюся на расстоянии Б2 от старта и находящуюся в выделенной зоне 5^ (рис. 2).
На рис. 2 приведена схема спуска ОС1 с энергетически оптимальной траектории спуска на попадающую траекторию.
При расчёте программного движения ОС1, обеспечивающего переход с оптимальной траектории 5 на попадающую траекторию 6, соответственно, падения ОС1 в выделенную зону центр которой находится на расстоянии Б2 от точки старта РН 1, необходимы соответствующие энергетические ресурсы на борту ОС1 (располагаемые запасы энергетики), а также располагаемое время Т на манёвр перехода с траектории 5 на траекторию 6.
Рис. 3. Схема системы испарения жидких остатков КРТ на примере ОС традиционной тандемной компоновки: 1 — маршевый ЖРД; 2 — бак О; 3 — бак Г;
4 — жидкие остатки керосина в условиях невесомости;
5 — жидкие остатки кислорода в условиях невесомости;
6, 7 — управляемые клапаны в баках О, Г; 8 — баллон с перекисью водорода; 9, 10 — устройства газификации перекиси водорода в баках О, Г; 11 — эжекционная система подачи паров керосина; 12, 13 — газореактивные сопла сброса парогазовых смесей из баков О, Г; 14, 15 — управляемые клапаны подачи парогазовой смеси из баков О, Г на газореактивные сопла 12, 13 Fig. 3. Scheme of the system for evaporation of liquid residues of RP using the example of a traditional tandem WS arrangement: 1 — main LRE; 2 — O tank; 3 — F tank; 4 — liquid kerosene residues in weightless conditions; 5 — liquid oxygen residues in weightless conditions; 6, 7 — controlled valves in O, F tanks; 8 — cylinder with hydrogen peroxide; 9, 10 — devices for the gasification of hydrogen peroxide in O, F tanks; 11 — kerosene vapor ejection system; 12, 13 — gas jet nozzles for discharge of vapor-gas mixtures from O, F tanks; 14, 15 — controlled valves supplying the gas-vapor mixture from the O, F tanks to the gas-jet nozzles 12, 13
S <
S 2 <<
§ 1
5 5?
<o 9s
5 f*
IT
& I
s h = >
Энергетические ресурсы, которыми можно располагать при совершении манёвра ОС1, определяются количеством остатков жидких КРТ в баках ОС1 после выключения ЖРД.
Располагаемое время на манёвр Т будет складываться:
— из общего времени пассивного полёта ОС1 по траектории 6, определяемого совместно при расчёте программы выведения РН и управляемого движения ОС1;
— времени приведения АБСС в рабочее состояние, т. е. проведения ряда операций, обеспечивающих поднятие давления парогазовых смесей в баках ОС для их последующего использования в качестве рабочего тела в газореактивной системе.
На рис. 3 приведена схема системы испарения на примере обобщённой конструкции ОС, где введены обозначения: бак окислителя — бак (О), бак горючего — (Г), ПВ — перекись водорода.
После выключения маршевого ЖРД-1 в баках О 2 и Г 3 остаются жидкие невырабатываемые остатки КРТ 4,5 как в жидкой, так и в газовой фазе, газ наддува гелий. По команде из системы управления открываются управляемые клапаны 6, 7 и ПВ из ёмкости 8 с заданными секундными массовыми расходами подаются в баки О 2 и Г 3.
В баке О осуществляют разложение ПВ на каталитическом устройстве 9 и горячие газы (до ~ 1000 °С) продуктов разложения ПВ осуществляют конвективный механизм передачи теплоты в баке О, минимизируя нагрев стенок бака О.
В баке Г осуществляют разложение ПВ на каталитическом устройстве 10 и горячие газы продуктов разложения ПВ взаимодействуют с парогазовой смесью в баке (ПГСг) и жидкими остатками керосина, испаряя их. При достижении концентрации керосина в ПГСг , достаточной для горения, осуществляют её зажигание, используя инжекционную подачу ПГСг в поток продуктов разложения. Сжигание ПГСг возможно при определённой концентрации паров керосина в ПГС , соответственно, величинах остатка
г
керосина в баке Г.
Для определения проектно-конструкторских параметров системы испарения, приведённой на рис. 3, необходима разработка соответствующей методики проектирования с последующей экспериментальной проверкой.
Выводы
1. Рассмотрены предложения по разработке научно-методического подхода к минимизации техногенного воздействия пусков перспективных
РН с типа «Иртыш» кислородно-керосиновыми маршевыми жидкостными ракетными двигателями космического ракетного комплекса Байтерек в районах падения космодрома Байконур.
2. В качестве базовых направлений снижения техногенного воздействия ОС первой ступени РН типа «Иртыш» в РП приняты:
— определение оптимальных участков для падения ОС в выделенных зонах РП, обладающей наибольшей устойчивостью к техногенному воздействию, соответственно, минимальной стоимостью работ на восстановление почвогрунтов участка падения ОС в исходное состояние — направление А;
— управляемый спуск ОС после отделения от РН в выделенный участок падения с точностью, не превышающей размеры выделенного оптимального участка, — направление Б.
3. Для решения задач, связанных с направлением А, предлагается создание дополнительной ИАСрп, входящей в состав системы экологического менеджмента космодрома Байконур. Для решения задач, связанных с направлением Б, предлагаются возможные проектно-конструкторские решения, основанные на испарении невыра-батываемых жидких остатков топлива в баках ОС, обеспечивая её пожаровзывобезопасность, и использовании полученных парогазовых смесей для управляемого спуска ОС при движении на траектории спуска в оптимальный участок, находящийся в выделенной зоне РП.
4. В рамках направления А разработаны критериальные оценки, характеризующие основные экологические показатели исследуемого РП: по-жароопасность, почвенный покров, растительность для последующего включения в ИАСрп. Показаны объективная необходимость и основные положения по созданию ИАСрп, являющейся составляющей системы экологического менеджмента космодрома.
5. В рамках направления Б предложены технологические, схемные и проектно-конструктор-ские решения по обеспечению пожаробезопас-ности ОС на основе полного испарения жидких остатков КРТ в баках и магистралях ОС и возможности управляемого спуска ОС в рекомендуемый участок района падения. Показана практическая реализуемость предложенных решений на основе существующих и отработанных узлов и агрегатов, используемых при эксплуатации РН.
Благодарности
Исследования проведены при поддержке Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан в рамках гранта №АР05131162 «Теоретические и экспериментальные исследования инновационной технологии создания РН с улучшенными экологическими характеристиками на примере перспективных РН, запускаемых с космодрома Байконур» и при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках государственного задания подведомственным образовательным организациям, проект «Повышение экологической безопасности и экономической эффективности ракет-носителей с маршевыми жидкостными ракетными двигателями», задание № 9.1023.2017/ПЧ.
Список источников
1. Авдошкин В. В., Аверкиев Н. Ф., Ардашов А. А. [и др.]. Проблемные вопросы использования трасс запусков космических аппаратов и районов падения отделяющихся частей ракет космического назначения: моногр. / под ред. А. С. Фадеева, Н. Ф. Аверкиева. СПб.: ВКА им. А. Ф. Можайского, 2016. 371 с. ISBN 978-5-4240-0140-6.
2. Возгорание частей ракеты-носителя произошло на арендованной РФ территории // Министерство оборонной и аэрокосмической промышленности Республики Казахстан. Аэрокосмический комитет. URL: http://gh-ecology. kz/ruc-vozgoranie-chastej-rakety-nositelya-proizoshlo-na-arendovannoj-rf-territorii.html (дата обращения: 20.04.2019).
3. Шатров Я. Т., Баранов Д. А., Суйменбаев Б. Т., Труш-ляков В. И. Повышение пожаровзрывобезопасности при эксплуатации отработавших ступеней ракет-носителей с жидкостными ракетными двигателями // Пожаровзры-вобезопасность. 2016. Т. 25, № 4. С. 30-42. DOI: 10.18322/ PVB.2016.25.04.30-42.
4. ГОСТ 12.1.004-91. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная безопасность. Общие требования (с Изменением № 1). Введ. 1992-07-01. М.: Стан-дартинформ, 2006. 68 с.
5. ГОСТ 12.1.044-2018. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. Введ. 2019-05-01. М.: Стандартинформ, 2018. 100 с.
6. Кондратьев А. Д., Касимов Н. С., Кречетов П. П. [и др.]. Экологическая безопасность ракетно-космической деятельности. М.: Спутник + , 2015. 280 с. ISBN 978-5-99733558-8.
7. Ильина В. Н. Пирогенное воздействие на растительный покров // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2011. Т. 20, № 2. С. 4-30.
8. Блисов Т. М. Земельный кадастр и оценка земель. Костанай: КГУ им. А. Байтурсынова, 2003. 42 с.
9. Жубатов Ж., Товасаров А., Козловский В. [и др.]. Экологическая безопасность деятельности космодрома «Байконур» / под ред. Ж. Жубатова. Алматы, 2011. 555 с. ISBN 978-601-06-1549-6.
10. ГОСТ 21153.1-75. Породы горные. Метод определения коэффициента крепости по Протодьяконову (с Изменением № 1). Введ. 1976-07-01. М.: Стандартинформ, 1982. 3 с.
11. Неронов В. В., Черницова О. В., Королева Т. В. [и др.]. Современное состояние растительности космодрома Байконур и оценка ее потенциальной устойчивости к воздействию ракетно-космической деятельности // Аридные экосистемы. 2012. Т. 18, № 3 (52). С. 72-85.
12. Мирошниченко Ю. М. Растительность аридной зоны СССР, ее использование и мелиорация // Итоги науки и техники. Серия «Ботаника». 1987. Т. 7. С. 84-165.
13. Об утверждении Правил экономической оценки ущерба от загрязнения окружающей среды: постановление Правительства Республики Казахстан от 27 июня 2007 г., № 535 (с изменениями). Доступ из информационно-правовой системы нормативных правовых актов Республики Казахстан «0д1лет».
14. Баллистические ракеты и ракеты-носители / под ред. О. М. Алифонова. М.: Дрофа, 2004. 511 с. ISBN 5-71077086-8.
15. Trushlyakov V., Shatrov Ya. Improving of technical characteristics of launch vehicles with liquid rocket engines using active onboard de-orbiting systems // Acta Astronautica. 2017. Vol. 138. P. 19-27. DOI: 10.1016/j.actaastro. 2017.05.018.
О
IS 1> N1
OS g о E н T x >0 z А
■ К > О
äs
i о
О
< К
O О
16. Trushlyakov V., Shatrov Ya., Sujmenbayev B., Bara-nov D. The designing of launch vehicles with liquid propulsion engines ensuring fire, explosion and environmental safety requirements of worked-off stages // Acta Astronautica. 2017. Vol. 131. P. 96-101. DOI: 10.1016/j.actaastro.2016.11.031.
17. Баранов Д. А., Макаров Ю. Н., Трушляков В. И., Шатров Я. Т. Проект создания автономной бортовой системы увода отработавших ступеней ракет-носителей в заданные области // Космонавтика и ракетостроение. 2015. № 5 (84). С. 76-82.
СУЙМЕНБАЕВ Багдат Темиргалиевич, доктор технических наук, профессор (Казахстан), главный научный сотрудник лаборатории аэрокосмических технологий Института информационных и вычислительных технологий (ИИВТ), г. Алматы. AuthorlD (SCOPUS): 57192163113 ORCID: 0000-0003-4456-2593 Адрес для переписки: bts49@mail.ru ТРУШЛЯКОВ Валерий Иванович, доктор технических наук, профессор (Россия), профессор кафедры «Авиа- и ракетостроение» Омского государственного технического университета, г. Омск.
SPIN-код: 2910-2159 AuthorlD (РИНЦ): 9914 AuthorlD (SCOPUS): 56454317700 ResearcherlD: D-7270-2015
Адрес для переписки: vatrushlyakov@yandex.ru
ЕРМОЛДИНА Гульназ Тлеубаевна, старший научный сотрудник лаборатории аэрокосмических технологий ИИВТ, г. Алматы. ОЯСГО: 0000-0003-2143-7618 ЯеБеагсЬегГО: С-8817-2019 Адрес для переписки: gulerm@mail.ru СУЙМЕНБАЕВА Жанна Багдатовна, старший научный сотрудник лаборатории аэрокосмических технологий ИИВТ, г. Алматы. ОЯСГО: 0000-0002-2347-356Х ЯеБеагсЬегГО: Е-3395-2019 Адрес для переписки: zbs115@mail.ru БАПЫШЕВ Акылбек Мирзабекович, младший научный сотрудник лаборатории аэрокосмических технологий ИИВТ, г. Алматы. ОЯСГО: 0000-0002-0276-6670 К^еагсИегГО: С-5667-2019 Адрес для переписки: ako-bapyshev@mail.ru
Для цитирования
Суйменбаев Б. Т., Трушляков В. И., Ермолдина Г. Т., Суйменбаева Ж. Б., Бапышев А. М. Концепция снижения техногенного воздействия пусков перспективной РН «Иртыш» в районах падения космодрома Байконур // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2019. Т. 3, № 2. С. 115-126. БО1: 10.25206/2588-0373-2019-3-2-115-126.
Статья поступила в редакцию 30.04.2019 г. © Б. Т. Суйменбаев, В. И. Трушляков, Г. Т. Ермолдина, Ж. Б. Суйменбаева, А. М. Бапышев
UDC 629.764.7
DOI: 10.25206/2588-0373-2019-3-2-115-126
THE CONCEPT OF REDUCING THE MAN-MADE IMPACT OF LAUNCHES OF THE PROMISING IRTYSH LAUNCH VEHICLE IN THE IMPACT AREAS OF THE BAIKONUR COSMODROME
B. T. Suimenbayev1, V. I. Trushlyakov2, G. T. Yermoldina1, Zh. B. Suimenbayeva1, A. M. Bapyshev1
'Institute of Information and Computational Technologies, Republic of Kazakhstan, Almaty, Pushkin St., 125, 050010 2 Omsk State Technical University, Russia, Omsk, Mira Ave., 11, 644050
Scientific and methodological approaches to minimizing the man-made impact of launches of promising carrier rockets of the «Irtysh» type by oxygen-kerosene main liquid-propellant rocket engines of the Baiterek rocket complex in areas of falling of the Baikonur cosmodrome are considered. The basic directions for reducing the anthropogenic impact of the spent booster of the first stage of the «Irtysh» type LV in the areas of falling are: determination of optimal areas for the spent booster to fall in selected areas of the FA with the highest stability and minimum cost of works on restoring the soil state — (A); controlled descent of the spent booster after separation from the LV to the designated section of the fall with an accuracy not exceeding the size of the selected optimal section — (B). To solve problems of direction A, it is proposed to create an additional information and analytical system of the area of falling. To solve the problems of direction B, possible design solutions are proposed based on the evaporation of non-producing liquid propellant residues in the spent booster tanks, and using the resulting vapor-gas mixtures for controlled descent of spent booster to the designated FA zone.
Keywords: worked-off stage, information and analytical system, ecological impact assessment, pyrogenic effect.
O
IIS 1> N1
OS g o E h T x >0 z A > O
1 o
O
< K
O o
References
1.Avdoshkin V. V., Averkiyev N. F., Ardashov A. A. [et al.]. Problemnyye voprosy ispol'zovaniya trass zapus-kov kosmicheskikh apparatov i rayonov padeniya otde-lyayushchikhsya chastey raket kosmicheskogo naznacheniya [The problematic issues of the use of routes launches of spacecraft and areas of falling of the separating parts of space rockets] / Eds. A. S. Fadeyev, N. F. Averkiyev. St. Petersburg, 2016. 371 p. ISBN 978-5-4240-0140-6. (In Russ.).
2. Vozgoraniye chastey rakety-nositelya proizoshlo na arendovannoy RF territorii [Ignition of carrier rocket parts occurred on the territory leased by the Russian Federation] // Ministerstvo oboronnoy i aerokosmicheskoy promyshlennosti Respubliki Kazakhstan. Aerokosmicheskiy Komitet [Ministry of Defense and Aerospace Industry of the Republic of Kazakhstan. Aerospace Committee]. URL: http://gh-ecology. kz/ruc-vozgoranie-chastej-rakety-nositelya-proizoshlo-na-aiendovannoj-rf-territorii.html (accessed: 20.04.2019). (In Russ.).
3. Shatrov Ya. T., Baranov D. A., Suimenbayev B. T., Trushlyakov V. I. Povysheniye pozharovzryvobezopasnosti pri ekspluatatsii otrabotavshikh stupeney raket-nositeley s zhid-kostnymi raketnymi dvigatelyami [Fire and explosion safety improvement during the launch vehicle worked-off stages with liquid propulsion engine operation] // Pozharovzry-vobezopasnost'. Fire and Explosion Safety. 2016. Vol. 25, no. 4. P. 30-42. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.04.30-42. (In Russ.).
4. GOST 12.1.004-91. Sistema standartov bezopasnosti truda (SSBT). Pozharnaya bezopasnost'. Obshchiye trebo-vaniya (s Izmeneniyem № 1) [Occupational Safety Standards
System (OSSS). Fire safety. General requirements]. Moscow: Standartinform Publ., 2006. 68 p. (In Russ.).
5. GOST 12.1.044-2018. Sistema standartov bezopasnosti truda (SSBT). Pozharovzryvoopasnost' veshchestv i materialov. Nomenklatura pokazateley i metody ikh opredeleniya [Occupational Safety Standards System (OSSS). Fire and explosion hazard of substances and materials. Nomenclature of indicators and methods for their determination]. Moscow: Standartinform Publ., 2018. 100 p. (In Russ.).
6. Kondratiev A. D., Kasimov N. S., Krechetov P. P. [et al.]. Ekologicheskaya bezopasnost' raketno-kosmicheskoy deyatel'nosti [Ecological safety of rocket and space activity]. Moscow: Sputnik+ Publ., 2015. 280 p. ISBN 978-5-9973-3558-8. (In Russ.).
7. Ilina V. N. Pirogennoye vozdeystviye na rastitel'nyy pokrov [Pyrogenic effect on vegetation cover] // Samarskaya Luka: problemy regional'noy i global'noy ekologii. Samarskaya Luka: Problemy Regional'noy i Global'noy Ekologii. 2011. Vol. 20, no. 2. P. 4-30. (In Russ.).
8. Blisov T. M. Zemel'nyy kadastr i otsenka zemel' [Land cadastre and assessment of land]. Kostanay: KSU Publ., 2003. 42 p. (In Russ.).
9. Zhubatov Zh., Tovasarov A., Kozlovskiy V. [et al.]. Ekologicheskaya bezopasnost' deyatel'nosti kosmodroma «Baykonur» [Ecological safety of the Baikonur cosmodrome activity] / Ed. Zh. Zhubatov. Almaty, 2011. 555 p. ISBN 978601-06-1549-6. (In Russ.).
10. GOST 21153.1-75. Porody gornyye. Metod oprede-leniya koeffitsiyenta kreposti po Protod'yakonovu (s Izme-neniyem № 1) [Mountain rocks. The method for determining
the coefficient of fortress according to Protodiakonov]. Moscow: Standartinform Publ., 1982. 3 p. (In Russ.).
11. Neronov V. V., Chernitsova O. V., Koroleva T. V. [et al.]. Sovremennoye sostoyaniye rastitel'nosti kosmodroma Baykonur i otsenka eye potentsial'noy ustoychivosti k voz-deystviyu raketno-kosmicheskoy deyatel'nosti [Contemporary state of vegetation in Baikonur Cosmodrome and estimate of its potential resistance to impact of space-rocket activities] // Aridnyye ekosistemy. Arid Ecosystems. 2012. Vol. 18, no. 3 (52). P. 72-85. (In Russ.).
12. Miroshnichenko Yu. M. Rastitel'nost' aridnoy zony SSSR, eye ispol'zovaniye i melioratsiya [The vegetation of the arid zone of the USSR, its use and amelioration] // Itogi nauki i tekhniki. Seriya «Botanika». Itogi Nauki i Tekhniki. Seriya «Botanika». 1987. Vol. 7. P. 84-165. (In Russ.).
13. Ob utverzhdenii Pravil ekonomicheskoy otsenki ush-cherba ot zagryazneniya okruzhayushchey sredy: posta-novleniye Pravitel'stva Respubliki Kazakhstan ot 27 iyunya 2007 g., № 535 (s izmeneniyami) [On approval of the Rules for the economic assessment of damage from environmental pollution]. (In Russ.).
14. Ballisticheskiye rakety i rakety-nositeli [Ballistic missiles and launch vehicles] / Ed. O. M. Alifonov. Moscow: Drofa Publ., 2004. 511 p. ISBN 5-7107-7086-8. (In Russ.).
15. Trushlyakov V., Shatrov Ya. Improving of technical characteristics of launch vehicles with liquid rocket engines using active onboard de-orbiting systems // Acta Astronautica. 2017. Vol. 138. P. 19-27. DOI: 10.1016/j.actaastro.2017.05.018. (In Engl.).
16. Trushlyakov V., Shatrov Ya., Sujmenbayev B., Bara-nov D., The designing of launch vehicles with liquid propulsion engines ensuring fire, explosion and environmental safety requirements of worked-off stages // Acta Astronautica. 2017. Vol. 131. P. 96-101. DOI: 10.1016/j.actaastro.2016.11.031. (In Engl.).
17. Baranov D. A., Makarov Yu. N., Trushlyakov V. I., Shatrov Ya. T. Proyekt sozdaniya avtonomnoy bortovoy sistemy uvoda otrabotavshikh stupeney raket-nositeley v zadannyye oblasti [The Project of Creating an Autonomous Onboard System of Disposal of Spent Stages of Launch Vehicles in the Defined Area] // Kosmonavtika i raketostroyeniye. Kosmonavtika i Raketostroyeniye. 2015. No. 5 (84). P. 76-82. (In Russ.).
of Aerospace Technologies Laboratory, Institute of Information and Computational Technologies (IICT), Almaty.
AuthorlD (SCOPUS): 57192163113 ORCID: 0000-0003-4456-2593 Address for correspondence: bts49@mail.ru TRUSHLYAKOV Valery Ivanovich, Doctor of Technical Sciences, Professor of Aviation and Rocketry Department, Omsk State Technical University, Omsk. SPIN-code: 2910-2159 AuthorID (RSCI): 9914 AuthorID (SCOPUS): 56454317700 ResearcherID: D-7270-2015 Address for correspondence: vatrushlyakov@yandex.ru
YERMOLDINA Gulnaz Tleubaevna, Senior Researcher of Aerospace Technologies Laboratory, IICT, Almaty.
ORCID: 0000-0003-2143-7618
ResearcherID: C-8817-2019
Address for correspondence: gulerm@mail.ru
SUIMENBAYEVA Zhanna Bagdatovna, Senior
Researcher of Aerospace Technologies Laboratory,
IICT, Almaty.
ORCID: 0000-0002-2347-356X ResearcherID: E-3395-2019 Address for correspondence: zbs115@mail.ru BAPYSHEV Akylbek Mirzabekovich, Junior Researcher of Aerospace Technologies Laboratory, IICT, Almaty.
ORCID: 0000-0002-0276-6670 ResearcherID: C-5667-2019
Address for correspondence: ako-bapyshev@mail.ru For citations
Suimenbayev B. T., Trushlyakov V. I., Yermoldina G. T., Suimenbayeva Zh. B., Bapyshev A. M. The concept of reducing the man-made impact of launches of the promising Irtysh launch vehicle in the impact areas of the Baikonur cosmodrome // Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering. 2019. Vol. 3, no. 2. P. 115 — 126. DOI: 10.25206/2588-0373-2019-3-2-115-126.
SUIMENBAYEV Bagdat Temirgaliyevich, Doctor of Technical Sciences, Professor, Senior Researcher
Received 30 April 2019.
© B. T. Suimenbayev, V. I. Trushlyakov, G. T. Yermoldina, Zh. B. Suimenbayeva, A. M. Bapyshev
