ся и корректироваться сама программа ис пытаний.

На завершающем этапе выполняется обработка и анализ результатов испытаний,

полного моделирования и ограничений из мерительной сопоставление ре зультатов с предварительными прогнозами и формирование исходных данных по пульса циям давления для документации по проек тируемой ракете.

Аналоговые сигналы от систем измере ний преобразовываются в цифровой формат быстродействующими аналогово цифровыми преобразователями и регистрируются на спе циализированные магнитные регистраторы или на устройства хранения ЭВМ. Обработка зарегистрированных процессов производится на ЭВМ, оснащенных специализированным программным обеспечением — виртуальными осциллографом, среднеквадратичным детекто ром, оснащенным цифровыми частотными фильтрами и двухканальным анализатором спектра, построенным на алгоритмах быстрого преобразования Фурье.

Обычные процедуры обработки экспери ментальных данных состоят в следующем:

анализируются записи зарегистрирован ных сигналов на виртуальном осциллографе и отбраковываются недостоверные данные (сбойные явления, импульсные помехи, вы сокий шумовой фон и превышение сигналов диапазона измерений); производится ние тренда и фильтрация сигналов (при ходимости); кондиционированные

пересчитываются в размерные величины дав ления; осуществляется привязка данных к ре жимам испытаний;

выполняется обработка для получения среднеквадратичных значений (суммарных уровней) пульсаций давления; анализируются зависимости суммарных уровней в точках из мерений от числа Маха потока и углов атаки модели, а также их распределение по поверх ности модели; определяются режимы макси мальных воздействий для последующего спек трального и корреляционного анализа;

выполняется обработка для получения 1/3 октавных спектров пульсаций давления на ранее выбранных режимах; анализируются особенности спектров (выраженные локаль ные максимумы на отдельных частотах), из менения спектральных уровней по режимам

и по поверхности модели; формируются зада ния для узкополосного спектрального и кор реляционного анализа (корреляционный ана лиз обычно производится только для ком пактно расположенных на поверхности моде ли точек);

выполняется обработка для получения узкополосных спектров и корреляционных ха рактеристик; при наличии в спектрах пульса ций давления узкополосных составляющих (УС) выполняется дополнительный анализ для оп ределения уровней и ширины УС в частотной области; первичные данные по корреляцион ным характеристикам обычно получаются в формате частотно зависимых функций коге рентности и фазы взаимного спектра для вы бранных пар точек измерений;

проводится обработка реализаций ис ходных процессов пульсаций давления и про цессов, отфильтрованных в диапазонах час тот, где имеются узкополосные составляю щие, для определения функций плотности вероятности распределения амплитуд и ана лиза их отличий от нормального (гауссова) закона распределения.

3.14.4. АКУСТИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ ПРИ НАЗЕМНОЙ ПОДГОТОВКЕ И В ПОЛЕТЕ

В процессе подготовки и выведения на орбиту КА их конструкция, приборы и обору дование подвергаются воздействиям акустиче ского шума.

Данные воздействия вызывают вибраци онное нагружение элементов конструкции и оборудования, которое может привести к нару шениям в функционировании систем КА и к механическим повреждениям элементов конст рукции, приборов и оборудования.

Наиболее критичны к акустическим воздействиям такие элементы КА, как пане ли СБ, антенны, электронные и оптические приборы.

При старте и полете ракеты КА находит ся внутри головного обтекателя ракеты, защи щающего его от непосредственного воздейст вия аэродинамического потока и внешнего акустического поля. Поэтому акустические воздействия на КА определяются акустиче ским полем, формирующимся под головным обтекателем.

Характеристики акустического давления под обтекателем зависят от параметров воз

действий на внешнюю поверхность головного обтекателя, характеристик его конструкции, включая собственные частоты колебаний и коэффициенты демпфирования, его звуко изолирующих свойств, формы КА, коэффи циентов звукопоглощения покрытий внут ренней оболочки головного обтекателя и по верхностей КА, степени заполнения КА объе ма головного обтекателя. Характеристики внешних акустических воздействий на голов ной обтекатель определяются конфигурация ми ракеты и ее ДУ, пускового стола и газоот водящих лотков, параметрами струй двигате лей и траектории стартового участка движе ния ракеты.

Для большинства эксплуатирующихся РН среднего и тяжелого класса (РН «Союз», «Протон», «Зенит», Ariane и др.), несмотря на многофакторную зависимость аку стической среды под головным обтекателем, максимальные значения прогнозируемых сум марных уровней акустических воздействий на КА находятся в сравнительно узком диапазоне (138…142) дБ.

Эксплуатационные характеристики аку стической среды под головным обтекателем при старте и полете ракеты приводятся в справочниках пользователей РКК в форме октавных или 1/3 октавных спектров. На рис. 3.14.9 приведены для иллюстрации та кие данные для нескольких ракет. В отличие от суммарных вариация уровней спектров акустической среды под головным обтекате

лем для различных ракет более значительна

иможет достигать 10 дБ.

Впроцессе выведения головные обтека тели ракет сбрасываются после прохождения плотных слоев атмосферы, что позволяет уве личить предельную массу выводимого ПГ. Обычно для минимизации аэродинамических воздействий на КА сброс головного обтекателя

рекомендуется осуществлять при значениях скоростного напора набегающего потока q + + 40 Па, однако часто на практике данные зна чения существенно превышаются.

Втаких случаях КА подвергается значи тельным стационарным и нестационарным аэродинамическим воздействиям. Например, при выведении транспортного грузового ко рабля «Прогресс» на РН «Союз» сброс ство рок головного обтекателя происходит при скоростном напоре, достигающем ~(100… …150) Па. Характерная схема взаимодейст вия набегающего потока с раскрывающими ся створками головного обтекателя и распо ложенным под ними кораблем показана на рис. 3.4.10. При этом в некотором диапазоне углов раскрытия створок головного обтека теля в зазоре между створками и кораблем возникают интенсивные расходные колеба ния давления с преобладающей частотой f ~ 30 Гц (рис. 3.14.10). Максимальные амплиту ды колебаний давления при старте и полете ракеты превышают на данной частоте ам плитуды акустического давления под голов ным обтекателем.

Вряде случаев створки ГО разделяются с помощью твердотопливных реактивных двига телей. Потоки газа струй этих ДУ могут дости гать КА, при этом его элементы будут испыты вать дополнительное динамическое воздейст вие, обусловленное газодинамическими пуль сациями давления.

При подготовке к запуску КА подверга ется акустическим воздействиям, обуслов ленным шумом воздушных систем обеспече4 ния теплового режима (ВСОТР) КА и прибор ных отсеков ракеты. Значения суммарных уровней акустических воздействий на КА при работе ВСОТР могут составлять от 95 до 115 дБ. Данные уровни акустических воздей ствий существенно ниже эксплуатационных на КА при выведении. Однако продолжи тельность их действия до 1000 раз превышает длительность акустических воздействий на КА при старте ракеты. Такие длительные воздействия на КА могут привести к устало стному повреждению элементов конструк ции и оборудования КА и должны учиты ваться при оценках работоспособности и ре сурса КА.

Впроцессе адаптации КА к выбранной РН разработчик КА проводит верификацию (испытаниями в акустических камерах и/или расчетами) соответствия конструкции, систем

иоборудования КА акустическим условиям под головным обтекателем ракеты.

При запуске КА акустическая среда

под головным обтекателем обычно лируется средствами телеметрических изме рений.

3.14.5. АКУСТИЧЕСКАЯ СРЕДА В ОБИ ТАЕМЫХ КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ.

СРЕДСТВА СНИЖЕНИЯ ШУМА

Условия в жилых отсеках космических станций, в которых находится экипаж во вре мя длительных экспедиций, имеют большое значение для работоспособности и здоровья экипажа.

Очевидно, что конструкция модулей станции и размещаемого в них оборудования разрабатываются при жестких ограничениях на массогабаритные характеристики. Высокая плотность монтажа различного оборудова ния, в составе которого достаточно много шумящего, создает трудноразрешимую про блему обеспечения приемлемых уровней шу ма в очень ограниченных объемах.

Действующий в продолжение всего мно госуточного полета шум, превышаемый по са нитарно гигиеническим нормам допустимый уровень во время активной деятельности и да же во время сна экипажа, наряду с другими неблагоприятными факторами космического полета, приводит к повышенной утомляемости космонавта и снижению его слуха. Данное об стоятельство и возрастающая неразборчивость речи при восприятии голосовых команд или звуковых сигналов тревоги на фоне шума ска зываются на безопасности полета. Однако по разным причинам обеспечение приемлемых уровней шума, действующих на экипаж в кос мическом полете, не входило в число перво очередных задач, особенно на первых этапах развития пилотируемой космонавтики. Но с

увеличением длительности пилотируемых по летов, а также с расширяющимся международ ным сотрудничеством в этой сфере стали по вышаться требования к комфортности условий для работы экипажей КА.

Поскольку модули космической станции являются единичными уникальными изделия ми, сильно отличающимися по своему функ циональному назначению, не представляется возможным характеризовать их с общих пози ций, как например пассажирские самолеты. В то же время снижение шума на примере СМ МКС демонстрирует возможные пути успеш ного решения этой проблемы.

Источники шума в служебном модуле МКС

СМ — основное место пребывания эки

оборудования, рабочий отсек для работы и две каюты для сна экипажа. Рабочий отсек и каю ты отделены от приборного отсека панелями интерьера (рис. 3.14.11).

СМ в течение суток насыщен работаю щими постоянно или длительные периоды времени шумящими агрегатами, которые со ставляют основу систем жизнеобеспечения. К таким системам относятся системы венти

ляции, кондиционирования, очистки воздуха от вредных примесей, терморегулирования. Непосредственными источниками постоянно действующего шума являются входящие в данные системы такие элементы, как венти ляторы, насосы, компрессоры, электроприво ды различного назначения, механические ре гуляторы, участки воздуховодов, выпускные решетки и др.

Для поддержания своего физического со стояния членам экипажа необходимо значи тельное время уделять упражнениям на специ альных тренажерах, механизмы которых пока не удается сделать малошумными. Помимо этого, имеются кратковременно действующие источники шума, такие как срабатывающие клапаны, научное оборудование для преду смотренных экспериментов, средства радио связи. Дополнительные шумы возникают при проведении работ по профилактическому об служиванию и ремонту оборудования, при разговорах, которые членам экипажа прихо дится вести с повышенной громкостью на фо не шумовых помех, стуках и прочих звуках, вызванных деятельностью экипажа. Дополни тельные шумы усугубляют акустическую об становку в СМ и усложняют решение пробле мы по обеспечению допустимых значений уровня шума в обитаемых отсеках.

Критерии оценки и требования по шуму в обитаемых отсеках космических аппаратов

Международных норм на допустимые уровни шума в обитаемых отсеках КА не суще ствует. В России действует ГОСТ Р 50804–95 «Среда обитания космонавта в пилотируемом космическом аппарате. Общие медико техни ческие требования», рекомендации которого применительно к МКС вошли составной ча стью в российско американский норматив «Объединенный документ НАСА/ РКА по спе цификациям и стандартам для российского сегмента МКС (SSP 50094)», введенный в дей ствие в 1996 г.

В качестве единицы оценки шумов, дей ствующих на человека, обычно используется уровень LA, измеряемый в децибелах с коррек цией по шкале А (дБА), которая учитывает не равномерную чувствительность среднестати стического человеческого слуха к звукам с од ним и тем же уровнем на разных частотах слы шимого диапазона. Следует заметить, что уро вень LA не является во всех случаях точной ха рактеристикой восприятия шума и служит его приближенным критерием.

Для продолжительности полета свыше 30 суток документ SSP 50094 устанавливает мак симально допустимые уровни звука в обитаемых отсеках КК и методы их измерения. В соответ ствии с SSP 50094 шум от постоянно действую щих источников нормируется предельным спек тром звукового давления в дБ в октавных поло сах частот со среднегеометрическими их значе ниями 31,5…8 000 Гц, а также интегральными уровнями звука LA и эквивалентными уровнями звука LA экв, измеряемыми по шкале А в дБА. Под эквивалентным уровнем шума LA экв подра зумевается величина, равная уровню постоянно го шума, который имеет такую же энергию.

При постоянно действующих источниках шума допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эк вивалентные уровни звука в обитаемых отсе ках российского сегмента МКС, устанавливае мые отдельно для режимов работы и сна эки пажа, указаны в табл. 3.14.3.

С учетом дополнительных непостоянно

время его воздействия не должны превы шать допустимые значения, приведенные в табл. 3.14.4. При этом эквивалентный уро вень для периода активной деятельности экипажа не должен превышать 60 дБА.

3.14.3. Допустимые уровни звука и звукового давления в обитаемых отсеках космического корабля при продолжительности полета свыше 30 суток

3.14.4. Максимально допустимые увеличения уровней звука за сутки в обитаемых отсеках

и в местах кратковременного пребывания членов экипажа при работе дополнительных источников шума в зависимости от времени их воздействия

Для тонального и импульсного звука до пустимые уровни принимаются на 5 дБ меньше значений, указанных в табл. 3.14.3. К тональ ным относят звук, в спектре которого имеются слышимые дискретные тона, тональный ха рактер звука устанавливается измерением в 1/3 октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не ме нее, чем на 10 дБ. Импульсный — один или несколько звуковых сигналов, каждый дли тельностью менее одной секунды, при этом уровни звука (дБА), измеренные шумомером на режимах «медленно» и «импульс» отлича ются не менее, чем на 10 дБА.

На рис. 3.14.11 приведено распределение по длине рабочего отсека СМ интегрального

уровня шума в сравнении с предельно допусти мым при работе только постоянно действую щих бортовых систем на начальном этапе экс плуатации. Данные результаты, полученные при измерениях в СМ перед его запуском при наземных испытаниях, показали, что во всех зонах рабочего отсека уровни шума в два три раза превышают допустимый [1] (режим рабо ты). Более чем в два раза выше нормативного оказался и уровень шума в каютах (режим сна).

Превышение уровней шума в разных точ ках измерений, как показано на рис. 3.14.12, реализуется за счет спектральных составляю щих в диапазоне частот от 200 Гц до 4 кГц, т.е. в частотном диапазоне, охватывающем наи большую чувствительность слуха человека к звуку.

Учитывая невозможность доработки СМ до процессе его подготовки к запуску в 1999 планировалось осуществить реализа цию мероприятий по снижению шума в про цессе эксплуатации модуля на орбите.

Методы снижения шума в модулях МКС

Наиболее многочисленные источники шума в модулях — вентиляторы различных ти пов, входящие в состав бортовых систем жиз необеспечения. Кроме того, вентиляторы при сутствуют во многих приборных системах, обеспечивая требуемый температурный режим их работы.

Процесс шумообразования включает в себя наряду с шумом, генерируемым воздуш ными потоками в свободном пространстве или при течении в воздуховодах, а также при нате

кании на различные препятствия, и вторую составляющую — структурный шум, порож даемый акустическим излучением элементов конструкции, на которых закреплены агрега ты, источники вибрации.

Работа вентиляторов и насосов, как и всех реальных механизмов, имеющих в своем составе движущиеся части, сопровождается вибрацией с передачей ее на узлы крепления и дальнейшим распространением по несущей конструкции. Поэтому для снижения общего шума необходимо подавлять воздушный и структурный шумы.

Разработаны следующие средства сниже ния шума [2], предварительная отработка ко торых проводится на стендах в процессе авто номных испытаний бортовых систем и на ком плексном стенде модуля, аналогом летного модуля:

маты из рыхловолокнистых или резиносо держащих материалов, дополнительно устанав ливаемые на ряд панелей интерьера для увели чения их звукоизолирующей способности;

звукоизолирующие кожухи для отдель ных компактно смонтированных систем;

глушители шума на входе и выходе ряда вентиляторов;

звукопоглощающие покрытия, устанав ливаемые на корпуса вентиляторов, насосов и компрессоров;

виброизоляторы в узлах крепления вен тиляторов, насосов и компрессоров;

акустические экраны, ослабляющие про никновение звука в рабочий отсек от отдель ных источников;

вибродемпфирующие покрытия для уча стков жестких воздуховодов и тонкостенных элементов конструкций, подверженных воз действию вибрации.

Разрабатываемые средства снижения шума не должны ухудшать тепловые режимы работы оборудования и создавать дополнительные со противления в трактах системы вентиляции. Из за плотного монтажа оборудования в модулях вблизи источников шума в большинстве случаев нет свободных зон, чтобы разместить достаточно эффективные устройства снижения шума.

На рис. 3.14.13 и 3.14.14 приведены при меры различных средств снижения шума вен тиляторов.

Перечисленные выше способы сниже ния шума относятся к пассивным средст снижающим шум от отдельных источ на 3…10 дБ, что позволяет снизить уровень шума в обитаемых отсеках

на 4…6 дБ.

Дополнительно для снижения шума на время сна экипажа разрабатывается специаль ный режим работы системы вентиляции, пре дусматривающий возможность отключения одних вентиляторов и перевода на понижен ную скорость вращения других.

Заслуживает внимания идея снижения шу ма активными методами с применением адап тивных электронно акустических устройств, ге

нерирующих «антишум» — излучение шума в противофазе к существующему.

При этом рассматривается как создание распределенных активных систем, подавляю щих шум в большей части объема обитаемых отсеков, так и создание средств индивидуаль ной защиты слуха — антишумовых наушников. Реализация последних гораздо проще в техни ческом исполнении. Хотя экипажи МКС для защиты слуха имеют возможность пользоваться берушами и антишумовыми наушниками, но по ряду причин они вызывают определенный дискомфорт, особенно при длительном их при менении, поэтому задача по обеспечению в обитаемых отсеках космической станции при емлемых уровней шума остается актуальной.

Опыт работ по снижению уровня шума в обитаемых отсеках МКС позволяет сле дующие выводы:

наряду с разработкой и реализацией мероприятий по снижению уровня шума от

бортового оборудования необходимо созда ние новых малошумящих образцов, которые последовательно заменяли бы старое обору дование;

задачи по обеспечению приемлемой аку стической обстановки в пилотируемом КА должны решаться, начиная с начальной ста дии его проектирования.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Дементьев В.К., Елчин А.П. Проблемы снижения уровня шума на космической орби тальной станции // Фундаментальные и при кладные проблемы космонавтики. 2002. № 7.

2.Дементьев В.К., Куклина Е.Н., Поте хин В.В., Сычев А.В. Оценка шума в обитаемых модулях пилотируемых космических аппаратов на стадии проектирования / I Всеросс. шко ла семинар «Новое в теоретической и приклад ной акустике». С. Петербург, 2001.

Глава 4.1

ОСОБЕННОСТИ РАКЕТНО КОСМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Днем рождения отечественной ракет но космической отрасли промышленности яв ляется 13 мая 1946 г., когда вышло историче ское постановление Совета Министров СССР.

Согласно этому постановлению начали обра зовываться необходимые руководящие госу дарственные структуры, конструкторские, на учно исследовательские и производственные организации по проектированию, изготовле нию и испытаниям ракетной техники, которые стали первыми создателями ракетно космиче ской промышленной отрасли.

Первые шаги ракетно4космическая про4 мышленность (РКП) совершила на основе су ществовавших в 40–50 х гг. ХХ в. технологий авиационной, артиллерийской, химической и электронной промышленности. Основная цель первоначальных работ — проверка тех нической осуществимости научной идеи соз дания ракет, априорно обещавшей радикаль но повлиять на решение вопросов стратеги ческой безопасности страны. В дальнейшем была определена возможность и полезность орбитального полета технических устройств и человека в околоземном космическом про странстве.

Результаты широкомасштабных теорети ческих, конструкторско технологических и экспериментальных работ уже к концу первого десятилетия функционирования РКП позво лили создать новые виды стратегического ра кетного оружия в бывшем СССР. Аналогич ные работы проводились и в США. Космиче ские средства создавались на основе схем но конструкторских решений и технологий для ракетной техники. Первый спутник, разра ботанный под руководством главного конст руктора С.П. Королева, был в СССР

4 октября 1957 г. Это историческое событие открыло новую сферу деятельности человече ства — освоение и использование космическо го пространства в интересах развития цивили

зации и формирования нового образа жизни на Земле на основе более прогрессивных ра кетно космических технологий.

Высокая эффективность ракетно4космиче4 ских систем (РКС) в решении военных задач и огромные потенциальные возможности в реше нии социально экономических и научных про блем подтвердились уже в первых полетах КА. В условиях возникшей и долго продолжавшей ся «холодной войны» осознание таких возмож ностей привело к острому соперничеству между

СССР и США во всех областях космической деятельности и, в первую очередь, для демонст рации приоритетных достижений.

Не затрагивая политических мотивов раз вития космонавтики, следует отметить, что темпы формирования этой отрасли промыш ленности, обеспечивающей независимый вы ход в космос и использование в нем техниче ских средств, были рекордными и не имеют исторических аналогов.

Коренные особенности РКП изначально объяснялись следующим:

созданием с использованием передо вых достижений науки и техники и произ водством технических изделий специфиче ского вида, не создававшихся ранее и не ис пользовавшихся в других отраслях промыш ленности, что было обусловлено условиями их функционирования в космическом про странстве;

нетрадиционным соотношением затрат на разработку и серийное производство образ цов техники, относительно низким объемом производства изделий одного типа (единичное и/или малосерийное производство);

существенно более широким числом предприятий в кооперации, производящих комплектующие элементы и составные части образцов ракетно4космической техники (РКТ), расположенных в Российской Федерации и нынешнем ближнем зарубежье;

предельно высокими нормативами обес печения и контроля качества и надежности продукции, особыми видами используемого сырья, материалов, жидкостей, специфически ми условиями хранения и средствами их

К числу специфических изделий, произ водимых на предприятиях РКП, относятся:

КА и космические станции; ракеты и РН; ЖРД и ракетное топливо;

тонкостенные, сверхлегкие, герметичные оболочки высокой прочности;

бортовая аппаратура длительного авто номного управления и дистанционного кон троля за работой сложных технических систем; оборудование автономного энергоснаб

жения и теплообмена; системы жизнеобеспечения космонавтов

и экспериментальных биообъектов. Особенности РКП обусловлены также

спецификой производства конечной продук ции. В первую очередь эта специфика состоит в наукоемком и длительном производственном цикле изделий РКТ. От начала производства образца КА или РН до момента поставки гото вой продукции проходит период от полугода до двух и более лет.

В единичном производстве РКТ весьма высокий процент ручного труда, в частности, на сборочных операциях и в процессе контрольных испытаний. В процессе этих работ используется большая номенклатура приборов, спецоснастки, тренажеров, имитаторов внешнего воздействия и др. Достижение высокого уровня надежности требует проведения экспериментальной отра ботки изделий РКТ в условиях, близких к усло виям эксплуатации, для имитации которых при меняют специальные, уникальные средства. Это делает работы весьма дорогостоящими и предо пределяет потребность в большом числе высоко квалифицированных специалистов, а также в специализации производственной и научно тех нических баз предприятий.

Начальный период становления РКП объективно принадлежал ракетным систе мам, создававшимся на основе существовав ших технологий. Дифференциация потреб ностей военных, хозяйственных, научных, а впоследствии, коммерческих структур в складывающихся военно политических и экономических условиях привела к разделе нию ракетных и космических систем на ряд классов. Как следствие, специфика проекти рования и изготовления РКТ различного на значения обусловила образование ряда в значительной степени уникальных секторов ракетной промышленности, несмотря на то,

что типовые схемно конструктивные реше ния и универсальные технологии продолжа ли использоваться как в ракетной, так и в космической технике.

Перечисленные процессы привели к рас ширению типажа как ракетных, так и РКС, в том числе к созданию РН на базе ракет. К на чалу XXI века в РФ ракетные комплексы, ис пользуемые в качестве средств выведения КА, производятся на пяти базовых предприятиях РКП и насчитывают семь типов, различаю щихся в основном предельной массой полез ных грузов, выводимых на опорные орбиты. Еще более динамично расширялась номенкла тура КА (систем). За период, прошедший с момента создания первого ИСЗ, к концу ХХ века было разработано не менее 100 типов КА.

В последние годы тенденция миниатюри зации бортовых аппаратурных средств в сочета нии с новыми принципами их функционирова ния привела к появлению относительно легких

маломассогабаритных КА (МКА), формирующих в настоящее время новый класс орбитальных средств. Они отличаются меньшими затратами на их создание, сроками производства, а также пониженной стоимостью осуществления их за пусков, в том числе групповых, на ИСЗ. Аппа раты этого класса, в отличие от многоцелевых,

Длительность ОКР в новых экономических ус ловиях (после 1992 г.) в ряде случаев достигла 10–15 лет и более. На разработку маломассога баритных КА требуется в среднем 3–5 лет. Об щая серийность таких малых КА до начала их модернизации может достигать более 100 еди ниц, что удешевляет их производство.

Имевшая место в полете высокая аварий ность комплексов различного назначения и их изделий, причины которой в большинстве слу чаев однозначно не удавалось выявить, потре бовала в конце 60 х гг. ХХ века создания и вне дрения в кратчайшие сроки в рамках РКП уни кальной системы обеспечения и контроля каче ства и надежности изделий РКТ, реализуемой на этапах их создания: разработка, изготовле ние, экспериментальная отработка (проведение автономных и комплексных испытаний, летных испытаний), а также серийного производства и эксплуатации. Эта система должна была уста новить единый для всех предприятий и органи заций независимо от их ведомственной при надлежности порядок создания, производства и

эксплуатации РКТ и обеспечить такой уровень наземной обработки изделий комплексов, ко торый гарантировал успешный пуск и полет первого опытного образца. В середине 70 х гг. прошлого столетия такая система была создана

ивнедрена (головная организация — ЦНИИ маш), что позволило практически полностью исключить отказы РКТ, приводящие к авариям при первых пусках опытных образцов вновь создаваемой РКТ.

На решении поставленных указанным вы ше постановлением Совета Министров СССР

задач в РКП было сосредоточено большое число научно исследовательских и технологических институтов, конструкторских бюро и крупней ших машиностроительных и приборостроитель ных заводов. Это позволило сконцентрировать научно технический, конструкторский, произ водственный и технологический потенциалы страны и в кратчайшие сроки создать мощную наземную космическую инфраструктуру. По су ществу сформировалась новая многоцелевая от расль промышленности с самостоятельной нау кой, новейшими технологиями производства и уникальной экспериментальной базой для отра ботки функционирования изделий РКТ в усло виях, близких к реальным.

Для РКП характерно использование на учно технических, производственно техноло гических и ресурсно производительных связей

врамках единого нормативного порядка соз дания производства и эксплуатации РКТ, обя зательного для всех участников выполнения заданных работ. Такой порядок на основе этих связей обеспечивает проектирование, экспери ментальную отработку, производство опытных

исерийных образцов РКТ и эксплуатацию РКК и систем различного назначения в сжа тые сроки и с минимальными затратами. Этот порядок регламентируется с 1975 г. основным межотраслевым руководящим документом — «Положением о порядке создания, серийном производстве, эксплуатации (применения по назначению) РКТ» (Положением РК 98 КТ), утвержденным правительством РФ.

Важнейшей текущей задачей РКП явля ется своевременное формирование науч но технического и технологического задела для обеспечения создания, производства, экс плуатации перспективных изделий РКТ с вы соким техническим уровнем, уровнем надеж ности и безопасности функционирования, а также для разработки высокоэффективных, конкурентоспособных на мировом космиче

ском рынке изделий отечественной РКТ. Эта задача может быть решена при соблюдении требований указанной выше системы обеспе чения качества и надежности РКТ и ее основ ного звена — единого порядка создания, про изводства и эксплуатации РКТ.

В процессе формирования РКП в нее были включены организации и предприятия различ ных министерств и ведомств. Большинство из них специализировались на производстве от дельных систем, агрегатов, приборов и других изделий РКТ. Как правило, эти организации и предприятия имели большой опыт разработки и изготовления этих изделий и соответствующие производственные мощности, которые разделя ются на машиностроительные и приборострои

ем составе цеха, в том числе специализирован ные, обеспечивающие реализацию всех этапов технологического процесса изготовления изде лий РКТ от заготовительных до сборочно испы тательных работ изделия в целом, а также служ бу контроля качества изготовления продукции. Механосборочные цеха, в свою очередь, специа лизированы на производство отдельных деталей, узлов, агрегатов, систем и изделий в целом. Приборостроительные заводы отличаются от машиностроительных наличием высокоточного оборудования, мощностей и площадей с повы шенным технологическими требованиями про изводства по чистоте и климату.

Большинство конструкторских решений

В целях сокращения производственного цикла изготовления конечной продукции технологи ческие процессы в цехах основного производ ства дифференцированы, что предопределяет значительное количество уникальных профес сий рабочих, технологических и инженерных кадров, специализированного, часто невзаи мозаменяемого, оборудования и рабочих мест с относительно низким уровнем их загрузки и использования в течение года из за малосе рийного и единичного производства изделий РКТ. В связи с этим их перепрофилирование во многих случаях чрезвычайно затруднено.

Промышленные предприятия, специали зирующиеся на производстве изделий РКТ, характеризуются:

повышенными требованиями к качеству и надежности выпускаемых изделий, жестки

ми условиями производства, хранения, транс портирования и гарантийного обслуживания в процессе их эксплуатации, нарушение кото рых чревато некоторых случаях возникнове нием крупномасштабных аварий и чрезвычай ных ситуаций, том числе экологических;

большим удельным весом высокоточно го, специального и прецизионного оборудо вания;

необходимостью проведения испытаний с имитацией различных воздействующих фак торов космического пространства;

наличием в составе производства боль шого количества спецкомплексов и спецпро изводств (в том числе с повышенной опасно стью производства), уникальных профессий, в том числе для проведения окончательной сборки и испытаний снаряженных изделий, огневых испытаний двигателей на натурных компонентах, функциональных испытаний, включая испытания с применением криоген ных продуктов, а также для обработки и при менения спецматериалов;

длительными циклами изготовления из делий и составных частей комплексов (от 0,5 до 2,0 и более лет);

разветвленной сетью поставщиков по кооперации готовых изделий, полуфабрика тов, сырья и материалов, исчисляющихся не сколькими сотнями для отдельных головных предприятий и тысячами для отрасли в целом (с учетом их кооперации), размещенных прак тически во всех государствах СНГ;

жесткими и часто строго регламентируе мыми сроками выпуска и поставок продукции, нарушение которых может привести к сниже нию обороноспособности страны, срыву меж дународных обязательств и российских про грамм, имеющих важное хозяйственное и по литическое значение, фундаментальных кос мических исследований в астрономически обусловленные сроки.

Отмеченная специфика в свою очередь выдвигает строгие требования к функциони рованию производственных мощностей не только предприятий, непосредственно спе циализирующихся на выпуске изделий РКТ, но и предприятий смежников (поставщиков готовых изделий, полуфабрикатов, сырья и материалов), а также предприятий, обеспечи вающих бесперебойное и безаварийное функ ционирование внутриплощадочной инфра структуры предприятий (энерго , водоснаб жения и т.д.).

К данным требованиям в первую очередь относят:

наличие существенного запаса непосред ственно производственных мощностей и обслу живающей инфраструктуры, гарантирующего безусловное соблюдение жестких требований к условиям обеспечения производства по всему диапазону технологического процесса и регла ментированных сроков выпуска продукции;

поддержание повышенного уровня функ ционального состояния основных производст венных фондов (ОПФ), что вызывает необходи мость безусловной реализации не только про цесса простого воспроизводства ОПФ, но и перманентного проведения технического пере вооружения, производства;

содержание в готовом к работе состоянии уникальной экспериментальной базы, несмот ря на периодичность их загрузки, как на от дельных предприятиях, так и общеотраслевого значения;

недопустимость совмещения производст ва не только различных видов продукции, но и различных изделий (агрегатов, узлов и дета лей) профильной продукции, если требования к реализации технологических процессов их изготовления не совпадают;

создание превентивного запаса всех ре сурсов, потребляемых в процессе производства (в первую очередь финансовых, материальных, сырьевых и энергетических);

проведение единой научно технологиче ской политики при разработке краткосрочных, среднесрочных и долгосрочных планов разви тия предприятий отрасли с целью своевремен ной разработки, корректировки и реализации планов сохранения, поддержания и развития производственных мощностей предприятий, специализирующихся на выпуске РКТ, а также подготовку высококвалифицированных кадров.

Высокая стоимость РКТ обусловлена, главным образом, использованием новейших достижений в науке и технике, повышенными требованиями к ее надежности и техническому совершенству. Выполнение этих требований достигается с помощью наземной эксперимен тальной отработки (НЭО) РКТ в условиях, близких к реальным условиям их функциони рования. Уровень отечественной эксперимен тальной базы, ее оснащенность самым совре менным оборудованием и средствами имита ции реальных условий функционирования создают возможности для проведения всего спектра экспериментов и испытаний по ком

плексной программе отработки изделий РКТ, позволяют провести математическое модели рование и всесторонне проверить их функцио нирование в условиях имитации космического пространства и обеспечить требуемый уровень технических характеристик, включая надеж ность и безопасность функционирования пе ред началом их летных испытаний.

Уникальные экспериментальные установ ки и стенды позволяют проводить комплекс ную отработку функционирования космиче ской техники на всех этапах космического по лета как с помощью математического модели рования, так и с помощью натурных испыта ний опытных образцов, в том обеспе чить решение проблем аэрогазодинамики, теп лообмена, прочности и динамической устой чивости конструкций, отработки жидкостных

итвердотопливных двигателей и ДУ на их ба зе. Факторы, воздействующие на изделия в процессе их эксплуатации, опыт создания и принятая методология НЭО РКТ определили технические характеристики, структуру экспе риментальной базы и схему взаимодействия предприятии, участвующих в разработке РКТ.

Экспериментальная база размещена на го ловных предприятиях — разработчиках ком плексов, предприятиях — разработчиках их из делий (двигателей, систем управления и ком плексов бортовой аппаратуры), в головных науч но исследовательских организациях (ГНИО) РКП. Как правило, экспериментальная база предпри ятий разработчиков обеспечивает автономные

икомплексные испытания систем изделия: двигателей, систем терморегулирования, управ ления, энергообеспечения и других, а экспери ментальная база ГНИО РКП, которая обладает расширенными возможностями по режимам и условиям экспериментальной отработки, ис пользуется для комплексной отработки изделия в целом, например, КА на комплексное воздей ствие внешних факторов, двигателя в составе ракетного блока, систем в составе КА, проч ность ракеты и РН в целом и т.п.

Являясь инструментом реализации про грамм НЭО РКТ, экспериментальная база обес печивает:

требуемую надежность и безопасность функционирования РКТ благодаря возможно сти получения большого объема достоверной информации о поведении изделия в целом и его элементов в процессе их испытаний, в том числе путем имитационного моделирования различных ситуаций на ЭВМ;

существенное сокращение затрат времени и средств на создание РКТ благодаря умень шению количества летных испытаний и воз можных потерь при их проведении.

Одновременно с производством РКТ на большинстве предприятий отрасли еще при мерно за 20 лет до начала широкомасштабной конверсии (в 1992 г.) было организовано про изводство различных видов гражданской про дукции, которое на начальной стадии осуще ствлялось путем перераспределения сущест вующих площадей, использовавшихся для вы пуска РКТ. Предприятия РКП обеспечивали выпуск наиболее наукоемкой и конкуренто способной гражданской продукции. На от дельных заводах были построены специализи рованные корпуса для крупносерийного и массового производства таких изделий, как хо лодильники, стиральные машины, электриче ские и газовые плиты, пылесосы, магнитофо ны, электроутюги, погрузчики и др.

Вошла в практику концепция унифика ции базовых узлов изделий РКТ различного целевого назначения. Примером такой функ циональной конверсии является создание на базе ракет средст выведения КА, таких как РН «Космос», «Рокот», «Днепр».

Отлаженная система ведения научно ис следовательских и опытно конструкторских ра бот (НИОКР) с обеспечением высокого техни ческого уровня и уровня качества и надежно сти РКТ, планирования и контроля выполне ния НИОКР при соответствующем бюджет ном финансировании позволила создать раз личные образцы РКТ, обеспечивающие Рос сии решение приоритетных социально эконо мических, научных задач и задач обеспечения обороноспособности и безопасности страны.

Ликвидация в 1991 г. Министерства об щего машиностроения как государственной структуры управления РКП и космической деятельностью привела в последующие годы к образованию на его основе ряда государствен ных, хозрасчетных и других структур, зани

вопросами создания и эксплуата ции РКТ. С 1992 г. развитие ракет но космического машиностроения и управле ние космической деятельностью в мирных це лях шло под руководством вновь созданного Российского космического агентства (Россий ского авиационно космического агентства, ныне Федерального космического агентства).

В процессе решения научно технических задач, реализации федеральных (государствен

ных) целевых программ создания и развития РКТ в новых условиях перехода экономики на рыночные отношения, сложилась взаимосвя занная и взаимообусловленная совокупность из ограниченного числа ведущих научных, производственных, испытательных организа ций и предприятий, которые составили еди ную инфраструктуру РКП с сохранением дей ствующего единого порядка создания, произ водства и эксплуатации изделий РКТ. Эта структура способна в новых экономических и геополитических условиях выполнить основ ной объем работ по обеспечению и осуществ лению космической деятельности России по всем направлениям, в том числе и в рамках международного сотрудничества.

Специализация и целевая направленность предприятий РКП отражает всю номенклатуру работ по РКТ, сформировавшийся порядок ее создания и предусматривает разработку и про изводство: РК, КА, ЖРД, РДТТ; бортовой и наземной аппаратуры систем управления РН, ракет, КА; систем энергоснабжения гироскопи ческих приборов, телеметрической, радиотех нической аппаратуры, наземного технологиче ского оборудования и других изделий РКТ, а также проведение научно исследовательских работ и экспериментальную отработку созда ваемых (модернизируемых) изделий РКТ, мате риаловедческих и технологических работ.

Развитие РКП с ее производственным, научно техническим и кадровым потенциала ми, являющимися локомотивом многих дости жений в различных сферах экономики, науке и обеспечении обороноспособности России, воз можно только при полномасштабной и ста бильной государственной поддержке. Гарантия такой поддержки — развитая законодательная база по космической деятельности. Виды госу дарственной поддержки могут носить различ ный характер в различные периоды, но должны обеспечивать сохранение специфики и единого порядка создания, производства и эксплуата ции изделий РКТ, научно технического и кад рового потенциала РКП.

Концептуальной основой функциониро вания РКП России является положение об объективном развитии космонавтики как но вой сферы деятельности человечества и усили вающемся влиянии ее результатов на эффек тивность экономики страны, обеспечение обо роноспособности, получение фундаменталь ных научных знаний и ускорение научно тех нического прогресса во всех сферах хозяйст

венной деятельности, в формировании нового образа жизни на основе использования пере довых космических технологий.

РКП, обладая достаточно передовой про изводственной и испытательной базами, ква лифицированными кадрами, существенным научно техническим заделом, обеспечивало и может в (при условии сохранения и развития этих баз, подготовке кадров) обес печить выход России на мировой ракетно кос мический рынок и равноправное, взаимовы годное научно техническое сотрудничество со многими странами мира. Кроме получения финансовых выгод и укрепления авторитета России как космической державы сотрудниче ство в этих областях деятельности позволяет одновременно знакомиться с достижениями и опытом других стран, а также использовать их в собственных разработках.

Вместе с тем, не давая во многих случаях прямого эффекта, ракетно космическое ма шиностроение позволяет стимулировать раз витие наукоемких технологий практически по всем направлениям техники (микроэлектрони ка, оптика, радиотехника, криогеника, меха ника и др.), обеспечивает повышение науч но технического потенциала России в целом.

РКП сегодня — развивающаяся перспек тивная отрасль экономики РФ. Как показали результаты научно технического прогнозирова ния возможностей использования РКП в инте ресах отраслей экономики РФ и решения гло бальных проблем современности, в перспективе значительно возрастают потребности в рамках трех базовых направлений: информационные космические системы, космическое производст во, космическая энергетика и ресурсы.

При определении путей развития и облика будущего РКП используется методология про граммно целевого подхода и планирования космической деятельности, системных иссле дований развития РКТ, позволяющая на осно ве использования комплексной имитационной модели развития РКП выбрать и обосновать рациональный вариант развития РКП с учетом возможностей экономики страны и складываю щейся геополитической обстановки в мире.

Действующим законом Российской Феде рации «О космической деятельности» и «Осно вами государственной космической политики Российской Федерации в области космической деятельности на период до 2020 г.», утвержден ными Президентом Российской Федерации, за ложены основы и пути решения этих задач.