Основа КА Лекции Пузин

БЛОК ВЫВЕДЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ «ВОЛГА»

7

БЛОК ВЫВЕДЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ «ВОЛГА»

б) Бортовое синхронизирующее координатно-временное устройство модернизи-

рованное (БСКВУ-БВ) обеспечивает формирование и хранение шкалы времени (ШВ), выдачу потребителям высокостабильных синхронизирующих сигналов, привязанных к ШВ БСКВУ-БВ и оцифровки секундных интервалов времени ШВ БСКВУ-БВ, а так же определение и выдачу в БЦВМ «С5В» по результатам навигационных измерений относительно навигационных спутников спутниковой радионавигационной системы (СРНС) "ГЛОНАСС" и СРНС GPS параметров движения центра масс (ПДЦМ) БВ в геоцентрической системе координат (под параметрами движения центра масс БВ понимают три координаты положения, три составляющих вектора скорости центра масс БВ в геоцентрической системе координат ПЗ 90.02 и время).

Конструктивно БСКВУ-БВ состоит из: центрального управляющего	устройства,
устройства приемовычислительного, устройства антенного межблочных кабелей.
в) Система управления движением (СУД) решает задачи управления	движением БВ

вокруг центра масс и управления движением центра масс БВ в процессе выдачи импульса КТД ОДУ. СУД осуществляет определение углового положения и угловых скоростей БВ и формирует необходимые управляющие воздействия на управляющие ракетные двигатели в целях обеспечения требуемой ориентации и стабилизации БВ.

СУД обеспечивает:

-отработку программы управления движением БВ, которая соответствует положению ОСК в ИСК эпохи t, после отделения от РН, после «закрутки» и в процессе нахождения БВ на орбите;

-измерение приращения кажущейся скорости при отработке импульса тяги в ОСК; выдачу в БЦВМ измеренного значения приращения кажущейся скорости;

8

БЛОК ВЫВЕДЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ «ВОЛГА»

-выдачу команды на выключение маршевого двигателя при наборе требуемой величины кажущейся скорости;

-“закрутку” БВ с угловой скоростью от 0,25 до 1,0 °/с вокруг оси ОБХБ, которая находится в плоскости, перпендикулярной направлению на Солнце и неизменна в ИСК эпохи t;

-пространственное вращение БВ. При этом угловое положение оси ОБХБ неизменно в ИСК эпохи t и определяется направляющими косинусами вектора угловой скорости на момент времени начала реализации вращения. Проекции вектора абсолютной угловой скорости на оси программной системы координат не превышают: Ωх=1,0 ± 0,2 °/с, Ωy=

0 ± 0,2 °/с, Ωz= 0 ± 0,2 °/с;

-разворот БВ по каналу тангаж от минус 90 до плюс 90°, по каналу рыскание от минус

180 до плюс 180°;

-“закрутку” БВ до угловой скорости не более 3°/с относительно оси ОБХБ перед

отделением ПГ.

СУД БВ разрабатывается как бесплатформенная инерциальная система на базе приборов БИУС-М (блок измерителей угловой скорости модернизированный), БОКЗ-М60 (блок определения координат звезд) и МПК (многофункциональный программируемый контроллер).

Структура БИУС-М: 3 канала измерения проекций вектора абсолютной угловой скорости на оси X,Y,Z приборной ситемы координат (ПСК) БИУС-М, 3 канала измерения проекций вектора линейного ускорения на оси X,Y,Z ПСК БИУС-М.

Прибор БОКЗ-М60 определяет ориентацию своей приборной системы координат (ПСК) относительно инерциальной системы координат эпохи t (ИСК).

МПК – предназначен для управления жидкостными ракетными двигателями малой тяги

9

БЛОК ВЫВЕДЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ «ВОЛГА»

(ЖРДМТ) и приводами качания камеры сгорания КТД ОДУ в соответствии с командными сообщениями БЦВМ.

г) Система трансляции команд и распределения питания (СТКРП) осуществляет распределение питания от СЭП, прием команд управления и сигналов от управляющих систем, трансляцию их в бортовую аппаратуру и, при необходимости, производит их размножение, усиление и логическую обработку.

СТКРП представляет собой совокупность приборов, устанавливаемых в негерметичном отсеке БВ и бортовой кабельной сети (БКС), связывающей приборы СТКРП между собой и с БА БВ.

Приборы СТКРП по своему назначению подразделяются на: прибор распределения КУ, прибор управления питанием, прибор управления ОДУ, прибор управления средствами разделения, прибор формирования сигнальных индикаторов.

д) Система спутниковой навигации (ССН) на базе БСКВУ-БВ совместно с бортовым баллистическим и навигационным обеспечением решает задачи определения параметров движения центра масс БВ и выдачи потребителям навигационной информации на заданный момент времени.

Впроцессе работы ССН решает следующие функциональные задачи:

-проведение навигационных измерений средствами БСКВУ-БВ по измерениям радионавигационных сигналов спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS;

-определение ПДЦМ БВ по результатам обработки первичной навигационной информации и обновление ПДЦМ БВ в массиве опорных параметров движения в ГСК для потребителей навигационной информации в СУ;

-формирование контрольной информации в ПрТМИ.

10

БЛОК ВЫВЕДЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ «ВОЛГА»

Бортовая система телеметрических измерений БВ

Бортовая система телеметрических измерений (БСТИ) выполняет задачу получения информации о состоянии и функционировании бортовой аппаратуры БВ в полете, а также при испытаниях на ЗИ, ТК, СК.

Состав БСТИ:

-бортовая цифровая телеметрическая система обеспечивает основную задачу телеметрирования медленноменяющихся параметров БВ, путем преобразования и передачи телеметрической информации с аналоговых, цифровых и температурных датчиков на наземные приемно-регистрирующие станции;

-датчико-преобразующая аппаратура серийного производства предприятий РФ;

-бортовые кабельные связи разработки;

-антенно-фидерные устройства (АФУ).

Система электропитания БВ

Система электропитания (СЭП) предназначена для обеспечения бортовой аппаратуры БВ электроэнергией постоянного тока при наземной подготовке и штатной работе.

В состав СЭП входят литиевые батареи в количестве 3-х штук соединенные параллельно и блок коммутации СЭП (БКСЭП).

БКСЭП БВ осуществляет коммутацию наземного или бортового источников электропитания. Переход с наземного питания на штатное и со штатного на наземное осуществляется без перерыва электропитания потребителей БВ.

При штатной работе СЭП функционирует автономно и не требует выдачи в нее управляющих воздействий после переключения с наземного электропитания на штатное.

11

БЛОК ВЫВЕДЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ «ВОЛГА»

Система обеспечения теплового режима БВ

Система обеспечения теплового режима (СОТР) обеспечивает необходимые температурные условия конструкции изделия при его орбитальном полёте, начиная с высоты 130 км с участка выведения.

Основные температурные условия на изделии обеспечиваемые СОТР:

-осредненная по поверхности температура конструкции вокруг ОДУ, а также температура конструкции стыкуемой с ОДУ - от +5 до +35 °С. Допускается понижение указанных температур до 0 °С в течение 3 часов после «КО»;

-температура конструкции сотопанели в местах установки аккумуляторных батарей - от 0 до +40 °С;

-температура конструкции сотопанелей в местах установки бортовой аппаратуры - от минус 10 до +40 °С;

-температура конструкции изделия в местах установки БОКЗ-М60 - от минус 15 до +45 °С;

-температура конструкции изделия в местах установки БИУС-М - от минус 10 до +40 °С.

СОТР строится с учетом следующих условий:

срок активного существования изделия составляет 24 часа; начальные температуры на изделии, обеспечиваемые перед стартом и в процессе выведения, соответствуют требуемым при орбитальном полете; изделие не имеет гермоотсеков.

В состав СОТР БВ входит активная система терморегулирования (СТР), а также пассивные средства.

В СТР входят: пленочные нагреватели (48 шт), термометры (48 шт), труба тепловая (ТТ)

сотопанели (27 шт), ТТ для наружных установок (16 шт), ТТ колекторная (14 шт).

12

БЛОК ВЫВЕДЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ «ВОЛГА»

Выделяемый БА тепловой поток передается на соответствующую сотопанель. С помощью ТТ перераспределяется по поверхности сотопанели и с ее тыльной стороны передается излучением на поверхность корпуса отсека. Наружная поверхность корпуса отсека в зоне соответствующей сотопанели является ее радиатором-охладителем (РО). РО представляют собой участки силовой оболочки, покрытые снаружи терморегулирующим покрытием, а с внутренней стороны имеющие степень черноты ε не менее 0,85.

Для БИУС-М, расположенных внутри негерметичного приборного отсека, испарители ТТНУ крепятся к месту установки БИУС-М, конденсаторы крепятся к силовой оболочке изделия. Для БОКЗ-М60, расположенных снаружи изделия, испарители ТТНУ крепятся к месту установки БОКЗ-М60, конденсаторы устанавливается также снаружи и конструктивно совмещены с радиатором-охладителем БОКЗ-М60.

Для предотвращения понижения температур на изделии ниже допустимых предусматриваются пленочные электронагреватели (ПЭН), управляемые прибором МКТ-П по сигналам управляющих термодатчиков.

ПЭН располагаются на сотопанелях, на внутренней поверхности корпуса отсека, на местах установки БОКЗ-М60 и БИУС-М.

Понижение температуры происходит при минимальной освещенности Солнцем поверхностей РО, а также при уменьшенных тепловыделениях БА.

Пассивные средства включают в себя экранно-вакуумную теплоизоляцию (ЭВТИ), терморегулирующие покрытия, термические сопротивления.

ЭВТИ предназначена для ограничения нерегулируемого теплообмена изделия с окружающим космическим пространством. Она закрывает наружную поверхность корпуса,

кроме РО, а также внутреннюю поверхность экрана отсека.

13

БЛОК ВЫВЕДЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ «ВОЛГА»

Объединенная двигательная установка БВ

Объединенная двигательная установка (ОДУ) предназначена для создания по командам СУ импульсов реактивных тяг, обеспечивающих изменение скорости движения центра масс изделия при коррекциях орбиты и управление угловым положением изделия относительно центра масс при ориентации и стабилизации.

Всостав ОДУ входят:

-корректирующе-тормозной двигатель (КТД) для коррекции орбиты изделия. КТД установлен в карданном подвесе с целью изменения направления вектора тяги для стабилизации изделия в двух плоскостях при его работе;

-шестнадцать ЖРДМТ для ориентации и стабилизации изделия. ЖРДМТ объединены магистралями питания компонентами топлива в две одинаковые по составу группы (ЖРДМТ1, ЖРДМТ2), отделенные от общих магистралей электрожидкостными клапанами. Вторая группа резервирует первую;

-система хранения и подачи компонентов топлива к КТД и к ЖРДМТ;

-исполнительные элементы электроавтоматики (электроклапаны), пневмоклапаны и сигнализаторы давления;

-телеметрические датчики расходов компонентов топлива;

-датчики телеметрического контроля;

-кабельная сеть, передающая управляющие воздействия от СУ изделия на электроклапаны ОДУ и сигналы с датчиков и сигнализаторов ОДУ в СУ и БСТИ; два привода качания КТД в карданном подвесе.

Тяга КТД в установившемся режиме 2940 Н, ЖРДМТ 25 Н.

14

БЛОК ВЫВЕДЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ «ВОЛГА»

Схемы выведения полезного груза БВ

Одноимпульсная схема выведения полезного груза с замкнутой орбиты

Переход с эллиптической орбиты выведения с высотой апогея, соответствующей высоте конечной круговой орбиты, осуществляется путем выдачи импульса в апогее орбиты.

Схема выведения ПГ с замкнутой орбиты

При данной схеме выведения ПГ:

- время от момента отделения БВ от РН до включения МД не менее 30 минут;

- время работы МД при одном включении – до 500 с (с учетом коррекции ошибок выведения).

15

БЛОК ВЫВЕДЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ «ВОЛГА»

Двухимпульсная схема выведения ПГ

Переход с околокруговой орбиты выведения осуществляется путем выдачи двух импульсов: первого импульса для формирования переходной эллиптической орбиты с высотой апогея, равной высоте конечной круговой орбиты, затем выдачи в апогее переходной орбиты второго импульса для формирования конечной круговой орбиты.

Схема выведения ПГ двумя импульсами

При данной схеме выведения ПГ:

- время от момента отделения БВ от РН до включения МД не менее 30 минут;

- интервал между 1-м выключением и 2-м включением МД - от 30 минут до 1 часа 50 минут;

- время работы МД при первом импульсе составляет от 200 до 500 с, при втором импульсе – от 50 до 290 с.

16