- •1.Введение
- •Глава 1. Общие сведения о комплексе систем наземного обеспечения
- •1.1. Комплексы ла
- •1.2. Летательный аппарат как объект обслуживания
- •1.3. Классификация систем наземного обеспечения и требования, предъявляемые к ним
- •Глава 2. Основы взаимодействия элементов систем наземного обеспечения на технической и стартовой позициях
- •2.1. Принципиальные схемы технологической подготовки ла к пуску
- •2.2. Назначение и структура технической позиции
- •2.3. Назначение и структура стартовой позиции
- •2.4. Организация процесса функционирования технологического оборудования в период предстартовой подготовки ла
- •2.4.1. Характеристика объекта подготовки
- •2.4.2. Организация работ на технической позиции
- •2.4.3. Организация работ на стартовой позиции
- •2.4.4. Функционирование наземного оборудования при полете рктс
- •Глава 3. Некоторые вопросы проектирования комплекса систем наземного обеспечения
- •3.1. Основные этапы организации проектирования
- •3.2. Последовательность системного проектирования и
- •3.3. Распределение ресурсов при создании и эксплуатации ксно
- •3.3.1. Технико-экономический анализ создания ксно
- •3.3.2. Определение временных характеристик технологического цикла подготовки ла
- •Глава 4. Математическое описание технологического процесса подготовки ла к пуску
- •4.1. Моделирование на эвм процесса подготовки ла с помощью представления технологического процесса абстрактными операциями
- •4.1.1. Задачи, решаемые при моделировании процесса подготовки ла
- •4.1.2. Абстрактные операции технологического процесса подготовки ла
- •4.1.3. Математическая модель операции обработки
- •4.1.4. Математическая модель операции сборки
- •4.1.5. Математическая модель операции управления
- •4.2. Аналитические модели процесса подготовки ла
- •4.2.1. Общая постановка задачи обслуживания
- •4.2.2. Математическая модель процесса функционирования ксно
- •4.2.3. Моделирование процесса функционирования цзс
- •4.2.4. Моделирование процесса функционирования системы заправки, осуществляемой подвижными агрегатами обслуживания
- •4.3. Анализ эффективности ксно
- •4.3.1. Определение степени готовности ксно к применению
- •4.3.2. Вероятность нормального функционирования элементов ксно
- •4.3.3. Оценка вероятности поражения обслуживающего персонала при аварийном подрыве ла
- •Глава 5. Определение проектных параметров комплекса систем наземного обеспечения
- •5.1. Выбор рационального принципа структурного построения ксно и построения генерального плана
- •5.2. Выбор проектных параметров отдельных элементов наземного обеспечения
- •5.2.1. Транспортно-установочный агрегат
- •5.2.2. Башня обслуживания
- •5.2.3. Монтажно-испытательный корпус
- •5.3. Выбор оптимальных сроков службы ксно и его элементов
- •5.3.1. Постановка обобщенной задачи замены ксно
- •5.3.2. Выбор оптимальных сроков службы элемента ксно для частного случая
- •5.3.3. Определение рационального срока службы элемента ксно
- •5.4. Выбор оптимальной надежности ксно и его элементов
- •5.4.1. Общая постановка задачи оптимизации надежности ксно
- •5.4.2. Определение оптимального режима тренировок элементов ксно
- •5.4.3. Определение оптимального времени замены элементов ксно
- •5.4.4. Выбор оптимального распределения надежности отдельных элементов ксно
- •5.4.5. Определение оптимального числа резервных элементов ксно
- •Глава 6. Анализ проблемы управления наземной космической инфраструктурой
- •1.1.Особенности российской космической деятельности
- •Количество пусков ркп, проведенных с космодромов России в интересах запусков коммерческих ка в 1995-2004 годах
- •6.2. Общая характеристика состояния наземной космической инфраструктуры
- •6.2.1. Определение космической инфраструктуры
- •6.2.2. Состав и состояние технической структуры космодромов
- •1.2.Прогноз запусков ка по научным, социально-экономическим и международным космическим программам
- •1.3.Направления совершенствования технической структуры нки
- •6.5. Концепция управления наземной космической инфраструктурой на основе мониторинга ее состояния
- •Эволюция объектов мониторинга в космической отрасли
- •Оглавление
- •1. Введение 3
- •Глава 1. Общие сведения о комплексе систем наземного обеспечения 4
- •Глава 2. Основы взаимодействия элементов систем наземного обеспечения на технической и стартовой позициях 20
- •Глава 3. Некоторые вопросы проектирования комплекса систем наземного обеспечения 54
- •Глава 4. Математическое описание технологического процесса подготовки ла к пуску 83
- •Глава 5. Определение проектных параметров комплекса систем наземного обеспечения 148
- •Глава 6. Анализ проблемы управления наземной космической инфраструктурой 185
3.3.2. Определение временных характеристик технологического цикла подготовки ла
Одним из определяющих параметров, характеризующих качество функционирования КСНО, является время выполнения предстартовых операций.
Формализация связей, влияющих на выполнение отдельных операций, поиск определенных структуры и состава КСНО, оптимизирующих временные характеристики технологического цикла подготовки ЛА, а также увязка их с определенными параметрами ЛА и особенностями построения элементов КСНО являются основными предпосылками составления математической модели функционирования КСНО.
Обработка статистических данных позволила получить следующие расчетные зависимости для определения продолжительности основных операций технологического процесса подготовки ЛА.
Время, в течение которого обеспечиваются сборка и проверка необходимого количества ЛА на технической позиции (время формирования), может быть определено зависимостью вида
(3.11)
где АЛА — количество ЛА, блоки которых в период формирования поступают с завода-изготовителя на сборку в МИК; Мпр — количество сборочных пролетов МИК; — суммарное количество накапливаемых в пределах КСНО ЛА к моменту первого пуска; Nп — количество пусков ЛА за время формирования; tсб1 — время полной сборки в МИК с момента привоза с завода изготовителя до вывоза из МИК; tсб2 — время пристыковки полезной нагрузки (ПН) к ЛА, доставляемому из хранилища ТП; tтр2 — время доставки собранного ЛА из хранилища ТП в МИК для пристыковки ПН.
Время накопления необходимого запаса ЛА в хранилище ТП до первого пуска
(3.12)
где t' — темп (средний временной интервал) поставок комплекта ступеней ЛА заводом-изготовителем; tпр2 — время доставки одного комплекта ЛА из МИК в хранилище ТП.
Время формирования Тф, за которое обеспечивается Nп пусков ЛА на стартовой позиции:
, (3.13)
где nПУ — количество пусковых устройств (ПУ), необходимых для выполнения задачи; t1 — интервал календарного времени между пуском с одной ПУ; t2 — интервал календарного времени между пусками с разных пусковых установок; KПУ — количество пусков с одной ПУ.
При равномерном снабжении рассматриваемого КСНО блоками ЛА значение времени t' должно удовлетворять условию
.
В результате совместного решения уравнений (3.11) — (3.13) находятся основные количественные характеристики ТП и СП:
а) возможное количество одновременно собираемых ЛА в МИК
, (3.14)
б) количество ЛА, собранных в хранилище ТП к моменту первого пуска:
, (3.15)
в) количество необходимых пусковых установок на стартовой позиции
. (3.16)
Представленные связи показывают, что базовыми исходными временными характеристиками являются время сборки ЛА в МИК (tсб1), время подготовки ЛА на СП (tСП), время пристыковки ПН к ЛА (tсб2), время восстановления ПУ на СП после пуска (tПУ), время между пусками с одной ПУ (t 1).
Время сборки ЛА в МИК складывается из следующих составляющих:
(3.17)
и может быть аппроксимировано зависимостью
, (3.18)
где tв — время выгрузки ЛА с транспортного устройства; t0 — время осмотра; tп.г— время проверки герметичности; tп — время на пневматические испытания; tа.и— время автономных испытаний; tк.и — время комплексных испытаний; tзо — время заправочных операций; t сб.ст — время сборки ступеней; tук — время укладки ЛА на рабочие места; LЛА — длина ЛА; d — диаметр наибольшего блока; тбл — количество блоков; nДУ— общее количество ДУ. Если t сб1 = 100%, то t в = 10 + 20%, t сб.ст = 20 + 35%, tаи+ tк.и = 50 %.
Время подготовки носителя на СП (время от вывода из МИК до пуска ЛА) определяется по формуле
(3.19)
или
, (3.19)
где ; Поп— количество обслуживающего персонала; тст — количество ступеней ЛА; tтр — время на транспортировку с МИК на СП; tуст, tнав— время на установку ЛА на ПУ и наведение по азимуту; tг.и — время генеральных испытаний на ПУ; t з — время заправочных операций на СП.
Если составляет 100% , то tтр = 3+5%, t уст = 15% ,
t нав=15%. t г.и = 30 + 57%, t з = 10 + 30% от общего времени.
Время пристыковки ПН к ЛА находится по формуле
,
где d* — диаметр ЛА в месте стыковки ПН и ЛА.
Время восстановления ПУ на СП после пуска может быть найдено с помощью выражения
, (3.20)
где tз.р — время на замену элементов разового действия; t б.р — время на восстановительные бетонные работы, связанные с эрозией старта под действием струи; — газонапряженность стартового сооружения (кг/м2), равная отношению секундного расхода к площади газоводов; ; тяговооруженность первой ступени;
nДУ — количество ДУ первой ступени.
Время между пусками с одной ПУ складывается из следующих составляющих:
, (3.21)
где tПУ — время восстановления ПУ на СП; tСП — время подготовки ЛА на СП; tз — время заправочных операций на СП.
Для осуществления основных технологических операций на ТП необходимо следующее количество обслуживающего персонала:
- 15 человек для приемки с заводов-изготовителей ступеней, блоков, отдельных узлов ЛА и отдельно ПН;
- 10 человек для транспортировки ступеней, блоков, отдельных узлов ЛА (от станции приемки до МИК ЛА);
- 3 человека (исключая охранение) для хранения ступеней, блоков, отдельных узлов ЛА;
- 20 человек для сборки ступеней, блоков, узлов ЛА;
- 20 человек для проведения автономных и комплексных испытаний;
- 35 человек для нормального функционирования и обслуживания зарядно-аккумуляторной станции, компрессорной станции и хранилищ.