4. Определение масс бортовых систем и конструкции околоземной орбитальной станции

Масса одномодульной станции

(19)

где M_{цн_ос,},_, M_{бс_ос}, M_СОВ, M_МРС, M_{креп_ос},_, M_{бкс_ос}, M_запр - массы соответственно целевой нагрузки, бортовых систем станции, средств обеспечения выхода в космос, механизированных и роботизированных средств обслуживания, элементов крепления, бортовой кабельной сети и заправляемых запасов; k_{к_ос}- статистический коэффициент конструкции, доля основной конструкции (конструкции отсеков) в массе станции. k_{к_ос}=0,25.

Массы бортовых систем станции определяются исходя из технических требований к бортовым системам и зависят от потребляемой электрической мощности, количества членов экипажа и других характеристик. В таблице 4 приведены массы бортовых систем одномодульной станции.

Таблица 4

Массы составляющих одномодульной станции

№	Наименование элемента		Масса, кг
1	Целевая нагрузка		10 000
2	Бортовые системы		из расчета
2.1 Бортовой комплекс управления			2520
2.2 Двигательная установка			2120
2.3 Система энергоснабжения			6226
2.4 Система терморегулирования			Мсотр = Мсэс
2.5 Система жизнеобеспечения			3398
2.6 Система стыковки			900
2.7 Система пожарообнаружения и пожаротушения			40
3		Средства обеспечения выхода в открытый космос	420
4		Механизированные и роботизированные средства	1200
5		Грузы	Мгрхр
6		Бортовая кабельная сеть и фидерные устройства	3220
7		Элементы крепления оборудования и БКС	из расчета

Заправляемые компоненты: топливо, газ наддува топливных баков, теплоноситель, газ атмосферы входят соответственно в ДУ, СОТР и СЖО.

Масса элементов крепления оборудования составляет 10% от массы оборудования бортовых систем, целевой нагрузки и БКС.

Масса бортовой кабельной сети модулей составляет 6% массы оборудования бортовых систем и целевой нагрузки.

0. 5. Расчет грузопотока

Масса грузов, доставляемых на станцию за год

(20)

Масса доставляемых грузов СОЖ за год

(21)

Численные значения величин из формулы 21 приведены в таблице 5.

Таблица 5

Величины, характеризующие грузопоток доставляемых запасов СЖО в год для одного члена экипажа

Наименование	Обозначение	Величина, кг/чел
Кислород для дыхания		328,5
Степень замкнутости массообмена по кислороду		0,56
Коэффициент упаковки О2 (в шаробаллонах)		2,0
Питьевая вода		730
Степень замкнутости массообмена по воде		0,56
Коэффициент упаковки Н2О		0,15
Пища (необезвоженная)		401,5
Коэффициент упаковки пищи		0,4
Средства санитарно-бытового обеспечения СБО		73
Поглотители углекислого газа		547,5
Водяные пары (КАВ)		438
Коэффициент упаковки конденсата воды		0,25
Урина		584
Коэффициент упаковки урины		0,25
Твердые отходы		73
Коэффициент упаковки твердых отходов		1,5

Масса доставляемого ресурсного оборудования за год

(22)

где - коэффициент доставляемого ресурсного оборудования.

- масса доставляемого оборудования для внекорабельной деятельности за год.

Масса грузов для целевой деятельности, доставляемых на станцию за год

(23)

где - коэффициент доставляемого целевого оборудования.

Масса топлива, доставляемого на станцию за год

(24)

где С_х=2 - коэффициент лобового сопротивления в условиях свободно-молекулярного течения;

- площадь “среднего миделя” станции, кв.м;

 - плотность атмосферы на высоте орбиты станции H=400 км из стандартной атмосферы;

v =7800 м/с - средняя скорость станции на орбите, м/с;

с – расчетный отрезок времени (один год).

I_уд =3000 м/с - удельный импульс корректирующих двигателей.

Масса грузов, хранящихся в герметичных отсеках орбитальной станции

(25)

где k_грхр=1,5 – коэффициент запаса.

n_ц=3 – количество рейсов грузовых транспортных кораблей в год.

Масса грузов, доставляемых на станцию за год