Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов - Афанасьев В.А.
ISBN 5-7035-0318-3
Скачать (прямая ссылка):
270
стема, могут включаться и системы пожаротушения в межбаковых пространствах ЛА. При отказах отдельных двигателей в ряде схем ЛА предусматривается дальнейший полет на оставшихся двигателях. При регистрации аварийных параметров происходит аварийное выключение двигателей, включение системы аварийного спасения пилотируемого корабля.
Таким образом, этот этап испытаний с помощью непрерывного контроля обеспечивает повышение надежности ЛА и существенно локализует последствия аварийных ситуаций.
Приведенная схема может рассматриваться как типовая. В зависимости от особенностей конструкции, технологии, степени отработанности комплектующих систем и ракетных блоков можно незначительно изменять эту схему, объединяя или перемещая отдельные операции. Трудоемкость и стоимость предстартовой подготовки ЛА одноразового действия очень высоки. Так, например, стоимость предстартовых операций для запуска наиболее крупной из космических систем США «Сатурн-5» — «Аполлон» с тремя космонавтами на борту составляет более 50 млн. дол. Затраты на изготовление одного штатного образца ракеты-носителя «Сатурн-5» составляют 185 млн. дол., основного блока корабля «Аполлон» — 55 млн. дол., лунной кабины — 41 млн. дол., обеспечение запуска — 59 млн. дол. То есть каждый запуск стоит более 300 млн. дол. Стоимость наземной предпусковой подготовки непилотируемой ракеты-носителя одноразового использования средней грузоподъемности «Атлас-Центавр» равна 0,5 млн. дол. Возможность снижения стоимости наземной предпусковой подготовки может быть реализована при переходе от ЛА одноразового действия к ЛА многоразового использования. По предварительным оценкам, снижение затрат на сборку многоразового транспортного космического комплекса (МТКК) с орбитальным самолетом (ОС) и предпусковые проверки возможно только в результате заблаговременного планирования межполетного обслуживания, при высокой степени автоматизации предпусковых операций, уменьшении количества обслуживающего персонала, высокой частоте пусков и повторяемости операций сборки и проверок. ОС похож на обычный самолет в том отношении, что небольшие отказы не вызывают катастрофических последствий. В случае аварийной ситуации ОС может вернуться на Землю неповрежденным вместе с полезным грузом. Поэтому длительные и дорогостоящие процедуры проверок, необходимые при эксплуатации одноразовых ракет-носителей, можно несколько упростить и сократить. Запланированная частота пусков ОС требует быстрой межполетной подготовки, но одновременно она гарантирует постоянный оперативный
271
контроль наземного оборудования. Это позволяет исключить многие ремонтные работы и промежуточные проверки наземных систем, кото* рые необходимы, когда интервалы между запусками измеряются меся* цами.
Принципиальной особенностью ОС является также использование бортовой системы контроля текущих параметров систем и элементов, а также диагностики их состояния, что существенно облегчает и упрощает межполетное техническое обслуживание ОС. Использование бортовой системы контроля и диагностики состояния заимствовано из авиации.
Бортовые системы контроля и управления предполагается использовать во время наземного межполетного обслуживания ОС. Бортовые ЭВМ сокращают область поиска неисправностей, и перед посадкой ОС уже будет известно, в какой системе произошел отказ. Поиск неисправных элементов в системах ОС является задачей одной из бортовых ЭВМ. Бортовая система контроля должна регистрировать показания датчиков для телеметрической записи с целью последующего их использования наземными службами во время предстартовой подготовки и проверок. Наличие записей позволит ускорить процесс межполетного технического обслуживания благодаря исключению ненужных проверок, выявлению областей существующих или потенциальных отказов и составлению планов периодических осмотров и проверок. К началу проведения межполетного технического обслуживания ОС перед очередным стартом МТКК система диагностики уже выявит те элементы ОС, в которых возможно появление отказов.
Ракета-носитель «Сатурн-5» с кораблем «Аполлон» в качестве полезной нагрузки связана с наземными системами многочисленными коммуникациями, которые проходят на борт ракеты через девять откидывающихся кабель-заправочных ферм на башне обслуживания транспортно-пусковой платформы. Кабель-заправочные фермы являются сложными, громоздкими и дорогостоящими устройствами. Во время запуска ракеты они отводятся с помощью гидроприводов, причем только две из них отводятся заранее, а остальные — в последние секунды предстартового отсчета времени или даже в момент отрыва ракеты от стартовой платформы. К надежности механизмов отвода кабель-заправочных ферм предъявляются повышенные требования, поскольку несвоевременный отход от ракеты хотя бы одной из ферм может привести к аварийной ситуации.
При подготовке к запуску ОС затраты на эксплуатацию, обслуживание и проверку кабель-заправочных ферм будут сведены к минимуму. Предполагается использовать не более двух подвижных ферм сравнительно простой конструкции, которые будут отводиться от ОС заблаговременно.
