Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов - Афанасьев В.А.
ISBN 5-7035-0318-3
Скачать (прямая ссылка):
Некоторое упрощение обслуживания и уменьшение проверок прв
272
поД^отовке к старту Л А возможны благодаря переходу к модульной к0мпоновке бортового оборудования, позволяющей уменьшить число монтажных соединений при сборке комплектующих систем.
3.3.
Объем летных испытаний
Определение объема летных испытаний — комплексная задача, связанная с особенностями вновь проектируемого ЛА: степенью новизны, эффективности и надежности, сложностью задач, поставленных в технических требованиях, особенностями конструкции, технологии изготовления и сборки, степенью отработанности составляющих частей ЛА и обслуживающего оборудования и возможностями комплексной наземной (или летной на других ЛА) отработки при воссоздании (имитации) эксплуатационных условий. Этап летных испытаний является только одним, хотя и высшим, уровнем иерархии экспериментальной отработки ЛА, он не может сам по себе, в отрыве от других этапов экспериментальной отработки, определять надежность ЛА. Этап летных испытаний должен подтвердить, что отработка на надежность всех элементов и составляющих частей ракетно-космического комплекса (РКК), структурный анализ комплекса и составляющих его систем проведены правильно, а эксплуатационные условия взаимосвязи и взаимодействия систем, отработанных при комплексных наземных испытаниях, с достаточным приближением подобны натурным условиям в полете.
В соответствии с этим вся комплексная программа экспериментальной отработки РКК (в том числе ЛА) призвана обеспечить нормальный полет ЛА с первого пуска, она должна обладать достаточной информативностью для подтверждения соответствия условий отработки всех систем, которые имитировались при наземной отработке, условиям полета.
В ряде случаев программа экспериментальной отработки может допустить, с учетом критериев стоимости и сроков, перенос исследования отдельных вопросов на этап летных испытаний. Испытания специально созданных для этой цели объектов позволяют более достоверно и с меньшими затратами, чем при наземной отработке, ответить на такие частные вопросы. Обычно и комплектация таких объектов бывает упрощенной, например ракета-носитель без полезного груза с весовым макетом, заполненным балластом, и др.
Исходя из изложенного, этап ЛКИ при оптимально спроектированной и проведенной экстремальной отработке ЛА требует двух-трех пл -
27}
сков, причем все они должны быть успешными, т.е. должны выпол» нить полную задачу полета, при некоторых возможных отклонениях^ штатных режимов, не влияющих на результат полета.
Этот вывод подтверждается статистическими данными по прове* денным в США летным испытаниям (табл. 3.1).
Таблица
СВОДНЫЕ ДАННЫЕ ПО ЛЕТНО-КОНСТРУКТОРСКИМ ИСПЫТАНИЯМ
Ракета-носитель Число пусков Период проведения (гг.) Полезный груз
«Авангард» 5 1956—1958 —
«Атлас-Кентавр» 8 1962—1966 Без полезного груза, весовой макет «Сервейора»
«Титан-ЗА» 2 1964 Балласт (свинец)
«Титан-ЗС» 10 1965—1967 Балласт (свинец), экспериментальные объекты
«Сатурн-1» 7(10)* 1961—1964 Балласт (вода, песок), макет «Аполлона»
«Сатурн-1 В» 3(5)* 1966 Макет «Аполлона», без полезного груза
«Сатурн-5» 2(3)' 1967—1968 Макет «Аполлона» (частично действующий)
* Приведено число фактических пусков, а в скобках указано запланированное число пусков.
Для летных испытаний американских средних и мощных ракет-носителей характерно наличие этапа летно-конструкторской отработки испытаний, который предусматривает от 2 до 10 пусков (данные относятся к ракетам-носителям определенного типа без учета отработки отдельных блоков в составе различных носителей).
Следует отметить, что установлению причин отказов при ЛКИ * проведению доработок с возвратом на более низкий уровень экспериментальной отработки уделяется исключительно серьезное внимание По результатам анализа отказа могут проводиться очень сложные р*" боты. Например, после аварийного первого пуска носителя «Атлас-
274
Кентавр» был сделан полуторагодовой перерыв в выполнении про-граммы ЛКИ, в течение которого была значительно доработана ступень «Кентавр» с отрабатываемой водородно-кислородной ДУ.
Дополнительным подтверждением обоснованности и эффективности выбранной программы экспериментальной отработки и объема ЛКИ следует считать результат дальнейших летных испытаний ракет-носителей семейства «Сатурн». Так, с января 1961 г. по январь 1972 г. проведено 25 пусков (в том числе 12 пусков по программе ЛКИ), все пуски можно считать успешными.
Количество пусков, проводимых при летных испытаниях, непостоянно, оно варьируется в широких пределах в зависимости от сложности, степени новизны, технологичности комплекса ЛА, а также от исходного уровня надежности ступеней ракеты-носителя и ЛА в целом, достигнутого в результате наземных испытаний.
Общей тенденцией экспериментальной отработки ЛА является сокращение числа ее объектов при одновременном повышении информативности испытаний и применении совершенной измерительной техники, а также многократности использования стендовых экспериментальных образцов (ступеней). В наибольшей степени эти требования реализуются при летной отработке ЛА многократного использования.
