CC BY
122
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
УДК 628.78
Н. В. Тетерина Научный руководитель - Т.Е. Кревина Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева, Красноярск
ВОЗВРАЩЕНИЕ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ МНОГОРАЗОВЫХ КОСМИЧЕСКИХ КОРАБЛЕЙ
В наше время рассматриваются возможности разработки универсальной возвращаемой первой ступени с возможностью использования для различных космических кораблей. Ступень будет доставлять на опорную орбиту 7-60 тонн полезной нагрузки.
Необходимость развития новейших летательных аппаратов связана с экологическими проблемами окружающей среды и загрязнения космического пространства «космическим мусором». С этой целью российские ученые запустили в массовую разработку эскизного проекта «Многоразовая ракетно-космическая система первого этапа» (МРКС-1).
Многоразовую ракетно-космическую систему (МРКС-1) начали разрабатывать как «носитель XXI века» в начале 2006 года. Роскосмос пригласил к участию российских специалистов ракетно-космических комплексов, в открытом конкурсе на право заключения государственного контракта на выполнение работ в рамках Федеральной космической программы России на 2006-2015 гг. Роскосмосом был выставлен тендер, заказ на разработку эскизного проекта. На эту работу выделяется 250 миллионов рублей, и отводится два года на создание эскизного проекта этого нового типа транспорта. Лот, выставленный на тендер, носит название МРКС-1. Победитель тендера должен теоретически и экспериментально обосновать, основные параметры и технические характеристики, необходимые для создания МРКС-1 [1].
Сама многоразовая система, согласно документации к конкурсу, предназначена для проведения запусков космических аппаратов массой 25-35 т на орбиты различных высот и наклонений, включая геопереходную и геостационарную орбиты, а также на отлетные траектории с использованием разгонных блоков, и запуск пилотируемых кораблей.
Согласно предварительным планам Роскосмоса, ракета-носитель должна быть двухступенчатой - с многоразовой первой ступенью и одноразовой второй (полностью многоразовая ракета-носитель рассматривается только в перспективе). Это позволит сэкономить до 20-30 % от стоимости пусковых услуг и решит проблему полей падения ступеней. Так как использование многоразовой ступени намного экономичней, по сравнению с одноразовой ступенью, и тем самым, «мусора» выбрасываемого на землю будет меньше.
Ракетный комплекс, созданный в рамках МРКС-1, должен производить не менее 20 пусков ежегодно. Судя по конкурсной документации, система разрабатывается исключительно под будущий космодром Восточный, а ее испытания пройдут на полигонах Капустин-Яр и Плесецк.
С 12 декабря 2011 г. по 16 декабря участники представили на аэрокосмической выставке свои экспозиции и технические разработки. Посетители вы-
ставки смогли увидеть макеты центра ГРЦ-Макеева, разработан проект по ракете «Россиянка» с многоразовой первой ступенью. Носитель пока рассчитан на полезную нагрузку в 21 т при выведении на низкую околоземную орбиту, но инженеры готовы увеличить полезную нагрузку до 35 т, используя вторую ступень. Так же ЦСКБ-Прогресс предоставил свой проект по космическим ракетам-носителям «Русь-М», В Центре Хруничева уже много лет разрабатывается проект многоразовой системы с повторно используемыми возвращаемыми к месту старта блоками первой ступени, проект «Байкал-Ангара». Многоразовый ускоритель первой ступени разработан еще совместно с НПО «Молния» и может применяться как для легкой «Ангары», так и для средней и тяжелой.
В конце декабря 2011 г. комиссией были предложены все варианты проектов, после продолжительных споров было принято решение отдать предпочтение Космическому центру имени Хруничева. Российские специалисты центра имени Хруничева успешно провели первый эксперимент крупномасштабных испытаний многоразовой ракетно-космической системы (МРКС-1). На модели определенного масштаба провели испытания и получили практические характеристики воздействия ракеты. Полученные характеристики находятся в рамках заданных критериев и не превышают нормативных требований. Превышение допустимых нормативов, приведет к аварийной ситуации при старте.
Специалистами конструкторского бюро технологии машиностроения и центра научно- исследовательского института машиностроения разработан современный подход к проведению подобных испытаний на модели, не доводя испытания на готовом образце ракеты. Данный подход позволит сэкономить значительные вложения и существенно сократит время на создание и отработку перспективных ракетно-космических комплексов. Проведение испытания на готовом изделии, в случае не штатной ситуации, доработку, придется проводить непосредственно на ракетном комплексе, что ведет к дополнительным затратам времени и техническим сложностям.
Качество разработки и эксплуатации летательных аппаратов МРКС-1 является главным приоритетом производства изделия. Роскосмос объявил о создании постоянно действующей оперативной группы по проверке полного цикла изготовления космических средств.
Планируется, что в состав группы войдут специалисты Роскосмоса, а также представители Исследова-
Секция «Метрология, стандартизация, сертификация»
тельского центра имени Келдыша и Центрального института машиностроения. Комиссия сосредоточит внимание на проверке соответствия произведенной предприятиями космической продукции требованиям конструкторской документации, а также будет анализировать отклонения от нее. По указанию руководителя В. Поповкина принято решение о создании рабочей группы, которая будет проводить проверку всех ракет-носителей, готовящихся к запуску по программам «Прогресс» и «Союз».
Научные разработки в этом направление проводились еще во времена советской космонавтики. Потеря российского космического корабля «Прогресс М-12М», поставило перед необходимостью создания новых разработок для успешной работы летательных аппаратов. Неполадки в двигательной системе не позволили аппарату выйти на необходимую орбиту, что вызвало его падения с третьей ступенью включительно. Топливо для МКС сгорело до падения головной части. Специалисты получили необходимую информацию о проблемах и их последствиях, возникающих при естественных испытаниях готового изделия.
«... Применение российского метода позволяет с большой уверенностью и достоверностью получать данные о реальных процессах, происходящих при стартах многоразовых ракет-носителей, которые находятся на этапе проектирования, и с учетом резуль-
татов крупномасштабных испытаний космического назначения.», - полагают в КБТМ.
По согласованным планам Росскосмоса в начале 2015 года должны пройти завершающие и межведомственные испытания. Достоинством многоразовой системы нового поколения является использования экологически безопасного топливо. Рентабельность достаточно сложной системы МРКС-1 зависит от множества факторов, основным из которых является решение сложных многочисленных технических задач. Также решающими являются объемы финансирования и объемы заказов на запуск. В совокупности сказанного вполне возможен положительный баланс.
Создание многоразовых летательных аппаратов актуально сейчас, так как идет широкое изучение космического пространства, и для дальнейшего развития науке, и инноваций. Появление в ближайшее время новой, усовершенствованной, экологически чистой и безопасной многоразовой космической системы является одной из возможностей для сохранения лидирующих позиций Российской Федерации в производстве летательных аппаратов.
Библиографическая ссылка
1. Журнал «Популярная механика». № 10, 2011.
© Тетерина Н. В., 2012
УДК 658.562
Ю. Б. Томилина Научный руководитель - И. В. Трифанов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева, Красноярск
МЕТОДЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ ВХОДНОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА
КОМПЛЕКТУЮЩИХ ИЗДЕЛИЙ
Анализируются методы, позволяющие улучшить систему входного качества комплектующих изделий на ОАО «ИСС».
Основными направлениями деятельности площадки АФУ являются проектирование и сборка антенн, предусматривающие в своей сборке изделия из композитных материалов, что существенно облегчает общий вес изделия. Таким образом, для экономической эффективности создания подобных технических систем необходимо проектировать их максимально надежными и особое внимание уделять поступающим в производство материалам и комплектующим изделиям.
При поступлении закупаемой продукции, независимо от проведения проверок по качеству на предприятии-поставщике, все ПКИ, проходят 100 % входной контроль с целью предупреждения попадания в производство ПКИ, не отвечающих требованиям стандартов и ТУ.
Входной контроль осуществляется согласно СТП 107-47. Несмотря на это, в отделе БТК существует ряд следующих проблем:
1. Выявление скрытых дефектов в сварных швах конструкций, а так же определение качественного
состава металла. Одними из таких изделий являются волноводы (Al, латунь Cu-Zn), металлические пластины (АМГ-6), магниевые листы (МГ).
2. Отсутствие методики оценки системы менеджмента качества поставщиков на базе Тотального управления качеством (Total Quality Management -TQM).
3. Отсутствие должного внимания к обучению и мотивации персонала БТК.
4. Развитие современных информационных CALS технологий внутри предприятия.
Исследовав данные проблемы, мною были предложены рациональные методы их решения:
1. При производстве сварных изделий по аттестованной технологии сварки неразрушающими методами контроля обнаруживаются недопустимые дефекты сварного соединения.
Данная ситуация встречается часто и ведет к срыву сроков поставки, перерасходу сварочных материалов, электроэнергии и другим негативным для производства последствиям.
