Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
проектирование и конструирование / Raketno-kosmicheskaya_tekhnika_Mashinostroenie_En.pdf
Скачиваний:
1072
Добавлен:
09.03.2016
Размер:
14 Mб
Скачать

Аджян А.П., Аким Э.Л., Алифанов О.М., Андреев А.Н. Ракетно-космическая техника. Машиностроение. Энциклопедия. T. IV-22 В двух книгах. Книга первая

УЧЕБНО ПОЗНАВАТЕЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ

483

 

 

Глава 4.2

КЛАССИФИКАЦИЯ РАКЕТНО КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ

ИАППАРАТОВ

4.2.1.ЦЕЛИ КЛАССИФИКАЦИИ

Основная цель классификации состоит в выделении различий техники в инте ресах определения областей их применения, решения познавательных и организационных задач, обеспечения удобства поиска информа ции, формирования согласованных баз дан ных. Классифицированные объекты сущест венно облегчают процессы информационного поиска, компактного хранения, выбора образ цов с необходимыми свойствами. Более того, при этом рационально организуется хранение и использование информации, повышается эффективность труда, экономия всех видов ре сурсов. Индустриальное общество с массовым производством изделий информации не могло бы существовать и развиваться без единой для всех членов общества классификации всех ви дов производимой продукции, сырья, отходов, энергии и т.д. Базовый принцип классифика ции предполагает выбор признака классифи кации и значимого интервала изменения этого признака, внутри которого образцы признают ся подобными, а за границами интервала — различными.

Практическая деятельность человека привела к формированию нескольких сис тем классификаций, различающихся поряд ком объединения признакового пространст ва, полнотою охватываемых объектов и за дачами, для решения которых они создава лись.

Можно выделить две большие группы схем классификации, которые существуют в определенной степени независимо друг от друга. К первой группе условно относят учеб но познавательную классификацию объек тов, ко второму — систематическую, или

профессиональную.

Общими элементами

этих систем

единые термины и оп

ределения,

действующими стандар

тами или другой нормативно технической до кументацией, а также базовый принцип клас сификации.

Для определения областей применения и познавательных целей основными признаками изделий выбирают обычно назначение, состав, принципы действия, наиболее значимые экс

плуатационные параметры. При этом содержа ние признака сохраняется на всем протяжении выбранной шкалы, но допускается определен ная независимость трактовки и интервалов ме жду фиксированными значениями этих при знаков. Такая классификация позволяет осу ществлять анализ объектов.

Для профессиональных задач вследствие повышенных требований совместимости дан ных и однозначности результатов принята бо лее строгая система выделения признаков и градаций, которые гостированы и допускают изменения только на основе согласованного мнения всех пользователей.

4.2.2. УЧЕБНО ПОЗНАВАТЕЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ РАКЕТНО КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Учебно познавательная классификация обладает свойством исчерпывающего описа ния родственных объектов по единому фик сированному признаку и допускает многосто роннее их рассмотрение по любому количест ву независимых одномерных признаков. Та кие возможности существенно облегчают по знавательный процесс, выделяя рафиниро ванные сведения. К числу основных призна ков классификации в данной группе относят назначение и иерархию составных элементов. Эти признаки допускают объединение объек тов с формированием двумерного поля клас сификации или схем иерархической структу ры объекта.

Применительно к РКС такая схема при ведена на рис. 4.2.1.

К числу признаков классификации, ис пользуемых для исследования РКС, относят:

назначение РКС;

орбитальные группировки РКС;

виды используемых орбит;

способы обслуживания потребителей. В соответствии с основной задачей рас

сматриваемой системы классификации здесь возможно использование любой значимой системы признаков, в которой фиксируются различия РКС.

Классификационные схемы по выделен ной системе признаков построены с соблюде нием принятых стандартных терминов, приве дены на рис. 4.2.2 и 4.2.3.

Наиболее познавательным является клас сификация космических систем по иерархиче ским уровням составных частей (см. рис. 4.2.1).

Аджян А.П., Аким Э.Л., Алифанов О.М., Андреев А.Н. Ракетно-космическая техника. Машиностроение. Энциклопедия. T. IV-22 В двух книгах. Книга первая

484

Глава 4.2. КЛАССИФИКАЦИЯ

 

 

Рис. 4.2.1. Иерархическая структура космической системы: КА — космический аппарат; РКК — ракетнокосмический комплекс; РН — ракетаноситель; РБ — разгонный блок; СКПО — система команд нопрограммного обеспечения; СИТО — система информационнотелеметрического обеспечения; ССЕВ НАКУ — система синхронизации и единого времени; СА — спускаемый аппарат; СК — спускаемая капсула; ТК — технический комплекс; СК — стартовый комплекс; НКУ ОСр — наземный комплекс управления ОСр; ПСК — поисковоспасательный комплекс; НСК — наземный специальный комплекс; ОСр — орбитальное средство; КРК — космический ракетный комплекс

Аджян А.П., Аким Э.Л., Алифанов О.М., Андреев А.Н. Ракетно-космическая техника. Машиностроение. Энциклопедия. T. IV-22 В двух книгах. Книга первая

УЧЕБНО ПОЗНАВАТЕЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ

485

 

 

 

 

по целевым направлениям, осуществляемой с помощью пилотируемой и автоматиче

ракетнокосмической техники

 

деятельности

ской

 

Рис. 4.2.2. Классификация видов космической

 

Аджян А.П., Аким Э.Л., Алифанов О.М., Андреев А.Н. Ракетно-космическая техника. Машиностроение. Энциклопедия. T. IV-22 В двух книгах. Книга первая

486

Глава 4.2. КЛАССИФИКАЦИЯ

 

 

Рис. 4.2.3. Этапы жизненного цикла пилотируемых и автоматических космических систем

Аджян А.П., Аким Э.Л., Алифанов О.М., Андреев А.Н. Ракетно-космическая техника. Машиностроение. Энциклопедия. T. IV-22 В двух книгах. Книга первая

УЧЕБНО ПОЗНАВАТЕЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ

487

 

 

Космическая система, образуемая ком плексами, является самой крупной иерархи ческой структурой. Комплекс состоит из различных изделий: от составной (КА, РН, ТК, СК и т.п.) до электрорадиоизделий (ЭРИ).

В соответствии с определением, приве денным в основном, межотраслевом, руково дящем документе «Положении о порядке соз дания, производства и эксплуатации (приме нения) комплексов (Положение РК 98 КТ)», утвержденным Правительством РФ, ком плекс — совокупность составных частей, сис тем, агрегатов, приборов, обеспечивающих функционирование и выполнение целевых за дач в соответствии с тактико4техническим за4 данием (ТТЗ) на комплекс.

Приведенные ниже в соответствии с ГОСТ Р 153802–2010 определения по уровням иерархии поясняют состав и функциональную взаимосвязь различных элементов космиче ской системы.

Космическая система (КС) — совокуп ность одного или нескольких космических комплексов и специальных комплексов, пред назначенных для решения различных задач в космическом пространстве и из него.

Космический комплекс (КК) — совокуп ность функционально взаимосвязанных ор битальных и земных технических средств, предназначенных для самостоятельного ре задач в космическом пространстве и

.

Специальный комплекс космической систе4 мы (СпККС) — совокупность взаимосвязанных технических средств или аппаратуры приема и передачи информации с программным обеспе чением: сооружений, предназначенных для приема специальной информации КА или ап парата, ее регистрации, обработки, хранения и представления потребителям. Специальные комплексы космических систем в зависимости от их назначения могут быть различных типов и принадлежности: наземный СпККС связи, корабельный специальный комплекс системы навигации и др.

Наземный специальный комплекс косми4 ческой системы (НСпККС) — специальный комплекс КС, технологические средства ко торого размещаются на поверхности Земли в специальных сооружениях или мобильных средствах.

Орбитальная система КА — совокупность КА, расположенных на орбитах в соответствии

с баллистической структурой, объединенная общностью решаемых задач в составе КС или комплекса.

Ракетно4космический комплекс (РКК) — совокупность ракет или ракет космического назначения с функционально взаимосвязан ными техническими средствами и сооруже ниями, предназначенными для обеспечения транспортирования, хранения, приведения и содержания в готовности, технического обслу живания, подготовки пуска и контроля полета на участке выведения.

Комплекс КА (ККА) — совокупность КА, сборочно защитного блока, технологического оборудования, сооружений с техническими системами технической и стартовой позиции, предназначенная для транспортирования, хра нения, приведения и содержания в установ ленных готовностях космического и сбороч но защитного блока, их технического обслу живания и подготовки к запуску.

Комплекс разгонного блока (КРБ) — сово купность разгонного блока, технологического оборудования, сооружений с техническими системами технической и стартовой позиции, предназначенная для транспортирования, хра нения, приведения и содержания в установлен ных готовностях разгонного блока, его техни ческого обслуживания и подготовки к пуску.

Комплекс РН (КРН) — совокупность РН, технологического оборудования, сооружений с техническими системами технической и старто вой позиций, предназначенных для транспорти рования, хранения, приведения и содержания в установленных готовностях РН, ее технического обслуживания, подготовки к запуску.

Технический комплекс космического ра4 кетного комплекса (ТК КРК) — совокупность технологически и функционально взаимо связанных подвижных и стационарных тех нических средств и сооружений, предназна ченных для проведения предусмотренного эксплуатационной документацией цикла ра бот на орбитальных средствах и средствах их выведения до вывоза РКН на стартовую по зицию (СП КРК).

Техническая позиция космического ракет4 ного комплекса (ТП КРК) охраняемый уча сток местности в позиционном районе косми ческого ракетного комплекса, на котором рас положен ТК КРК (РКК).

Стартовый комплекс космического ракет4 ного комплекса (СК КРК) — совокупность тех нологически и функционально взаимосвязан

Аджян А.П., Аким Э.Л., Алифанов О.М., Андреев А.Н. Ракетно-космическая техника. Машиностроение. Энциклопедия. T. IV-22 В двух книгах. Книга первая

488

Глава 4.2. КЛАССИФИКАЦИЯ

 

 

ных подвижных и стационарных технических средств, средств управления и сооружений, предназначенных для обеспечения проведения всех видов работ с РКН и (или) их составными частями с момента поступления РКН на стар товую позицию КРК до пуска и при пуске.

Стартовая позиция космического ракетно4 го комплекса (СП КРК) охраняемый участок местности в позиционном районе космическо го ракетного комплекса, на котором располо жен СК КРК (РКК).

Космический ракетный комплекс (КРК) — комплекс, включающий РН конкретного типа с ее возможными модификациями, совокупность технических средств, сооружений и коммуни каций, предназначенных для проведения задан ной технологии работ с РН и (или) ракетами космического назначения, собранными на базе данной РН, по их подготовке к пуску, содержа нию в установленных готовностях, пуску и управлению на участке выведения РКН.

Ракета космического назначения (РКН) — совокупность РН с космической головной ча стью.

Орбитальное средство (ОСр) — космиче ское средство, предназначенное для функцио нирования на орбите.

Технический комплекс орбитального сред4 ства (ТК ОСр) — совокупность стационарных и подвижных технических средств и сооруже ний с техническими системами, предназна ченная для хранения, сборки, проверки, за правки, технического обслуживания и транс портирования орбитального средства и (или) его составных частей на стартовую позицию.

Космический аппарат (КА) техническое устройство, предназначенное для функциони рования в космическом пространстве в целях решения задач в соответствии с назначением космического комплекса или космической системы.

Ракета4носитель (РН) часть РКН, предназначенная для выведения космической головной части на заданную траекторию или орбиту. РН по массе полезного груза подразде ляют на классы: легкий, средний, тяжелый и сверхтяжелый.

Разгонный блок (РБ) — часть ракеты косми ческого назначения, предназначенная для дос тавки одного или нескольких КА на орбиты или траектории назначения после отделения от РН.

Космическая головная часть (КГЧ) — со вокупность полезного груза, головного обтека теля с переходным отсеком и РБ.

АСУП — автоматизированная система управления подготовки и пуска.

КСИСО РКК — совокупность сооружений связанных между собой технических средств и программного обеспечения наземного автома тизированного комплекса управления КА, а также измерений, предназначенных для авто матизированного контроля за функционирова нием РКН в процессе предстартовой подго товки и на участке выведения КА, обеспечи вающих обработку, документирование и рас пределение результатов измерений между по требителями.

СКПО — система командно программно го обеспечения КА.

СИТО — система информационно теле метрического обеспечения управления КА.

ССЕВ НАКУ — совокупность технических средств центров и пунктов управления, команд но измерительных и командных, предназначен ных для формирования, хранения единой шка лы времени, распределения синхросигналов на измерительных средствах, привязки фазирова ния и коррекции бортовых шкал времени КА.

НКУ ОСр — совокупность технических средств и сооружений, предназначенных для управления функционированием орбитальных средств с момента их выведения на орбиту.

Следующим примером может быть клас сификация космических систем по целевым направлениям космической деятельности или

назначению космически

систем в соответст

вии с нормативно те

документами.

Космическая деятельность (КД) — деятель ность, связанная с непосредственным проведе нием работ по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела, осуществляемая с помо щью космической техники, а также создание, производство и использование космической техники и передача космической техники, кос мических материалов, космических техноло гий, продукции и услуг потребителям.

Космическую деятельность разделяют на национальную и международную.

Национальная космическая деятельность

проводится в интересах национальных задач развития науки, техники, экономики страны, обеспечения ее безопасности и обороноспо собности в рамках национальных космических программ, например, федеральных космиче ских программ России.

Международная космическая деятельность

проводится в интересах нескольких стран и

Аджян А.П., Аким Э.Л., Алифанов О.М., Андреев А.Н. Ракетно-космическая техника. Машиностроение. Энциклопедия. T. IV-22 В двух книгах. Книга первая

УЧЕБНО ПОЗНАВАТЕЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ

489

 

 

предполагает участие в ней организаций и ча стных лиц различных государств.

Как национальная, так и международная космическая деятельность может осуществ ляться в России государственными организа циями и предприятиями или частными фир мами, обычно на коммерческой основе (кос мическая коммерческая деятельность).

Космическая деятельность непосредствен но реализуется с помощью объектов наземной космической инфраструктуры, средств выведе ния КА.

На верхнем иерархическом уровне кос мическую деятельность по решаемым задачам (целевым направлениям) можно разделить на следующие виды:

социально экономическое развитие страны; наука; оборона и безопасность

Космическую деятельность в интересах науки подразделяют на виды:

фундаментальные исследования планет и других небесных тел Солнечной системы. В ходе исследований получают информацию о магни тосфере и верхней атмосфере околоземного пространства и солнечно земных связях, маг нитосфере и атмосфере (при ее наличии), по верхности и недрах Венеры, Марса, Луны, Меркурия, планет гигантов и их спутников, комет и астероидов;

астрофизика. В процессе астрофизиче ских исследований изучаются галактические и внегалактические объекты, Солнце, межзвезд ная среда, атмосфера и недра звезд, солнеч ный ветер, корона, хромосфера, фотосфера и недра Солнца;

медико4биологические исследования — ис следования фундаментального и прикладного характера охватывают совокупность работ области биологии, медицины, биофизики, зики, химии.

Космическую деятельность в социально экономического развития можно разделить на следующие виды:

связь и телевещание. Этот вид космиче ской деятельности в свою очередь можно раз делить на фиксированную связь со стационар ными объектами, мобильную связь с подвиж ными объектами, включая суда морского флота, наземные и воздушные транспортные средства, телевещание, ретрансляцию инфор4 мации (в том числе от КА различного назна чения) и межкомпьютерный обмен информа цией;

координатно4временное обеспечение. Це лью данного вида космической деятельности является повышение точности навигации и эффективности управления транспортом, реализация системы диспетчеризации под вижных объектов, системы поиска и спаса ния, терпящих бедствие самолетов и судов, решение задач геодезии, картографии и соз дание единой системы координатно времен ного обеспечения;

дистанционное зондирование Земли. Дан ный вид космической деятельности включает космический мониторинг природной среды в интересах экологии, природопользования, метеорологии и контроля чрезвычайных си туаций;

технология. Условия космического про странства позволяют осуществлять уникаль ные исследования по отработке и производст ву полупроводниковых материалов (арсенида галлия, кремния, германия), биологически ак тивных препаратов, вакцин и лекарств;

энергетика. При реализации этого пер спективного вида космической деятельности предполагается увеличить энергетический по тенциал экономики страны путем выработки электроэнергии в космическом пространстве и передачи ее на Землю.

Классификация космической деятельно сти по целевым направлениям приведена на рис. 4.2.2.

Показательным примером, часто исполь зуемым на практике, является классификация космических систем по этапам жизненного цикла.

Жизненный цикл определяется как сово купность взаимосвязанных процессов созда ния и последовательного изменения состояния продукции от формирования исходных требо ваний к ней до окончания эксплуатации или потребления.

Этап (или стадия) жизненного цикла —

часть жизненного цикла продукции, устанав ливаемая в нормативно технической докумен тации и характеризуемая определенным со стоянием продукции, видом предусмотренных работ и их результатом.

На верхнем иерархическом уровне выде ляются 4 укрупненных этапа жизненного цик ла космической деятельности: создание (про ектирование, изготовление, эксперименталь ная отработка, летные испытания) космиче ских средств, серийное производство, их экс плуатация и утилизация.