Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов - Афанасьев В.А.
ISBN 5-7035-0318-3
Скачать (прямая ссылка):
Ракету-носитель можно разделить на две основные части: ракетную часть, состоящую из ракетных блоков, заканчавающих свое функционирование в конце активного участка траектории, и отделяемую орбитальную часть с космическими ракетными блоками и целевыми аппаратами, выводимыми на околоземную орбиту. Такое разделение позволяет выявить основные виды нагрузок, действующих на эти две части. Ракетная часть при этом рассчитывается на нагрузки, действующие на активном участке траектории. Спускаемые аппараты орбитальной ступени рассчитываются на нагрузки, действующие на траектории движения до места назначения. Наибольшие статические, дина-
4
Ракета-носитель
І
РКК
и
РКС
РКК
Обеспечение транспортировки, подготовки И запуска
Полезная нагрузка
I
Космические аппараты
X
Командно-информационное обеспечение запуска
Межорби -тальные блоки
Монтажно-нспы-татеяыше средства, транспортеры
РКК
Командно-измерительный комплекс
ЦУП
Коордииацношю-вычнслнтелышА комплекс
Стартовые позиции и посадочные
Командный
пункт, дежурное обеспечение
Средства внешне* связи и сия-хронизани запуска
Измерительные пункты
Вычислительные центры
Понсково-спасательвый комплекс
Поисково-спасательные пункты
ОКК
Рис. 01. Структурная схема ракетно-космической системы
мические и тепловые нагрузки действуют на конструкции спускаемых аппаратов при их движении в плотных слоях атмосферы Земли или других планет.
Основой ракет-носителей являются их двигательные установки (ДУ) — сложные технические системы, включающие в себя ряд подсистем и устройств, обеспечивающих работоспособность и требуемую надежность жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) при запуске, маршевом режиме и при выключении.
В качестве примера ракеты-носителя общего назначения можно привести компоновочную схему «Спутник».
Компоновка и конструкция отделяемой головной части зависят от назначения и состава размещаемой в ней полезной нагрузки и сопряжения ее с ракетной частью. Для исключения воздействия больших силовых и тепловых нагрузок при движении первой ступени ракеты на активном участке траектории целесообразно защитить ракетно-космические блоки, сбрасываемые после прохождения обтекателем плотных слоев атмосферы.
Полезной нагрузкой могут быть: спускаемые аппараты с человеком на борту; орбитальные станции; траекторные аппараты; спутники связи; метеорологические спутники; спутники, используемые в народнохозяйственных целях, — для картографии сельского хозяйства, определения районов, пригодных для земледелия, обследования лесного хозяйства, океанографии, ледовой разведки, исследования нефтяных загрязнений и загрязнений воздуха и т.д.
Рассмотрим основные виды полезной нагрузки как объекта экспериментальной отработки, т.е. их основное функциональное назначение, особенности и условия работы.
Основное функциональное назначение спускаемого аппарата космического корабля «Восток» заключается в обеспечении надежного полета человека в космическом пространстве и возвращения его на Землю. Для выполнения функционального назначения этот аппарат был снабжен следующими основными системами: системой жизнеобеспечения, химическими источниками питания для радиоустановки и приборов, тормозной двигательной установкой для уменьшения скорости космического корабля при переходе на траекторию спуска с орбиты, небольшими двигателями ориентации, системой обеспечения мягкой посадки.
Характерные условия работы аппаратов этого класса — глубокий вакуум и малые значения гравитационных сил Земли на орбитальном участке полета, большие значения линейных перегрузок, высокие температуры на поверхности теплозащитных покрытий спускаемого аппарата при входе в атмосферу.
Большое значение во многих отраслях хозяйства имеют спутники связи. Обеспечивать такую связь спутники могут в том случае, если
6
они неподвижны относительно Земли, т.е. находятся на геосинхронной, геостационарной орбите. При движении по круговой орбите высотой 25 880 км один виток совершается за 24 ч, т.е. за период суточного вращения Земли. Спутник, движущийся по такой орбите, будет постоянно находиться над определенной точкой поверхности Земли. Такие аппараты эксплуатируются в основном в условиях орбитального полета.
Система «Экран» осуществляет передачу программ телевидения между Москвой, Сибирью и Крайним Севером. Суда, находящиеся в арктических водах в пределах радиовидимости спутника, также принимают эти программы.
Для обеспечения ежедневных глобальных наблюдений погоды с непрерывной информацией используются метеорологические спутники. В настоящее время спутники «Метеор», находящиеся на полярной орбите, постоянно наблюдают за Землей, ежечасно охватывая территорию площадью 30 ООО кв. м. Находясь на теневой стороне Земли, спутники получают изображение с помощью инфракрасных датчиков, реагирующих на тепловое излучение поверхности Земли, океанов и облаков. Основные приборы для наблюдения поверхности Земли — телевизионная система получения изображений и инфракрасный радиометр. Метеорологические спутники эксплуатируются в условиях орбитального полета.
