МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский государственный аэрокосмический университет

им. академика М.Ф. Решетнева»

(СибГАУ)

Институт космической техники

Кафедра летательных аппаратов

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Основы устройства летательных аппаратов»

Тема: «Исследование тактико-технических характеристик и устройства

ракеты-носителя «Космос-3М»

Выполнил: студент гр. А-91______________________

подпись (ФИО)

Проверил: преподаватель ______________________

подпись (ФИО)

Красноярск 20___ г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………3

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ……………………………………………………………..6

1. Компоновочная схема ракеты-носителя «Космос-3М»…………..7

2. Краткая история создания….……………………………………….8

3. Тактико-технические характеристики……………………………..11

4. Краткое техническое описание конструкции……………………...12

5. Двигатели и их характеристики…………………………………….15

6. Подготовка и запуск………………………………………………..20

СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ……………………………………………………….22

2.1. Редукторы давления их устройство и принцип работы………….23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………..25

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………………….26

Введение

Задачи освоения космического пространства явились мощным стимулом в развитии мировой науки и техники. Запуск в СССР (России) в октябре 1957 г первого ИСЗ положил начало практической космонавтики, а ракета Р-7, созданная в ОКБ-1 под руководством С.П. Королева, вошла в историю как первая ракета-носитель (РН), осуществившая вывод полезного груза на околоземную орбиту. Таким образом, мировой приоритет страны в открытии эры космонавтики был обеспечен благодаря успешному решению сложнейших научно-технических и производственных задач по созданию указанной ракеты-носителя, которая и по сегодняшний день, спустя почти полвека с начала запусков ИСЗ, является одной из базовых в ряду отечественных РН.

Многообразие задач, решаемых современной космонавтикой, определили необходимость создания космических аппаратов (КА) различного назначения и освоения различных типов орбит, от низких околоземных до межпланетных. Особое место занимает пилотируемая космонавтика, начавшаяся с исторического полета Ю.А. Гагарина в апреле 1961 г. РН «Восток», созданная на базе Р-7, обеспечившая успешный полет первого в мире космонавта, также вошла в историю мировых научно-технических достижений.

Сегодня масштабы космической деятельности человечества огромны. Космические технологии используют более 110 стран, а около 40 из них являются владельцами КА различного назначения. Однако количество стран, в которых разрабатываются и производятся собственные средства выведения КА, довольно ограничено, что является свидетельством сложности тех проблем, которые приходится решать при создании надежных РН. В 1960-70-е годы абсолютная монополия в этой области принадлежала двум странам – СССР и США. В течение 1980-90-х годов к ним присоединились ряд стран Западной Европы, объединенных в настоящее время вокруг Европейского космического агентства (ЕКА) с лидирующей ролью в нем Франции, а также Китай, Япония, Индия и др.

Если в период становления космонавтики работы в области ракетно-космической техники носили преимущественно закрытый характер, то начиная с 1990-х годов особенностью развития космической деятельности явилось формирование мирового рынка космических товаров и услуг. К настоящему времени сложилась определенная классификация сегментов этого рынка, в котором одним из важнейших являются «космические транспортные системы и средства доставки в космос полезных нагрузок». Неблагоприятные социально-экономические условия в России в 1990-х годах привели к значительному снижению потенциала ракетно-космической отрасли, что в период активного формирования мирового космического рынка значительно усугубило положение страны на этом направлении рынка высоких технологий. И только в сфере запусков КА отечественная ракетно-космическая отрасль остается конкурентоспособной. Мировой рынок пусковых услуг примерно поровну делится между Россией, США и ЕКА. Это является свидетельством высокого уровня разработок и производственной базы, созданной в стране в 60-80-х годах в области создания РН различного класса.

Одной из особенностей эксплуатируемых в настоящее время средств выведения является большая кооперация разработчиков и изготовителей ракетно-космической техники (РКТ), часть из которых находится в странах СНГ. В создании и эксплуатации практически всех, отраженных в настоящем пособии РН, задействована в той или иной мере кооперация предприятий, расположенных в России, на Украине, в Белоруссии. Все эти РН мы называем отечественными. С октября 1957 по настоящее время осуществлено около 2900 пусков отечественных РН, из которых полностью успешными явились около 2700 (150 – аварийных, 50 – частично успешных). С их помощью на орбиты в ближний и дальний космос выведено более 3 300 КА, в том числе около 150 иностранных. Для подготовки и пуска РН использовались 4 космодрома: «Плесецк» (с 1966 г. осуществлено более 1 500 пусков и выведено на орбиты 1920 КА), «Байконур» (с 1957 г. соответственно 1 200 пусков и 1 230 КА), «Капустин Яр» (с 1961 г. 140 пусков и 85 КА, в настоящее время не используется), «Свободный» (с 1997 г. 4 пуска и 4 КА).

Существующая отечественная система средств выведения КА включает ракетно-космические комплексы (РКК) с ракетами-носителями, относящимся по принятой у нас классификации к легкому, среднему и тяжелому классам.

К РН легкого класса относятся «Космос-3М», «Циклон-2», «Циклон-3» со стартовой массой до 200 т и массой полезной нагрузки до 3,6 т на низкой околоземной орбите (до 400 км). К данному классу относятся также твердотопливные четырехступенчатые РН «Старт-1», созданные на базе МБР РС-12М со стартовой массой 47 кг, способные выводить на низкие орбиты КА массой до 630 кг.

К среднему классу относятся РН типа «Союз», «Молния», «Зенит» со стартовой массой от 310 до 460 т, способные выводить полезные нагрузки на низкие орбиты от 7 до 13 т. РН «Молния» предназначена для выведения КА до 2 т только на высокоэллиптические орбиты с высотой апогея 40 000 км и перигея до 600 км.

Самыми мощными отечественными РН являются РН тяжелого класса типа «Протон», со стартовой массой около 700 т, обеспечивающие выведение КА массой до 20,4 т на низкие орбиты, а с применением разгонных блоков (РБ) типа ДМ – массой до 2,6 т на геостационарную орбиту.

Современные концепции дальнейшего развития средств выведения КА учитывают наряду с экономическими факторами ряд других обстоятельств, связанных как с разрушением прежней кооперации предприятий и отходом в зарубежную территорию крупнейшего космодрома Байконур, так и необходимостью обеспечения конкурентоспособности отечественных РН на мировом космическом рынке. Важнейшей задачей в настоящее время становится обеспечение независимого доступа России в космос и выполнение программ развертывания и поддержания отечественной орбитальной группировки КА (в течение 90-х годов ее численность уменьшилась почти в два раза и в настоящее время составляет около 100 КА). Гарантируемый доступ в космос заключается в возможности запуска КА (в первую очередь военного назначения) с космодромов, расположенных на территории России, ракетами-носителями, производимыми на российских предприятиях.

Среди мероприятий настоящего времени по совершенствованию отечественных средств выведения можно выделить:

– модернизация базовых, конкурентоспособных на мировом космическом рынке РН «Союз» и «Протон» с целью продления их жизненного цикла, восстановление ресурса пусковых наземных комплексов, сохранение и развитие производства усовершенствованных типов РН («Союз-2», «Протон-М»). В этих целях совершенствуется конструкция их двигательных установок, создается новая система управления на современной элементной базе с «гибким» программным обеспечением для бортовых вычислительных комплексов и др.;

– освоение для выведения полезных нагрузок на низкие околоземные орбиты конверсионных МБР различного типа с заменой снимаемых с производства РН легкого класса «Космос» и «Циклон»;

– формирование научно-технического и технологического задела по ключевым элементам РН нового поколения;

– проведение опытно-конструкторских работ по созданию универсальных космических ракетных комплексов легкого, среднего и тяжелого классов (проект «Ангара») с многократным использованием ступени-ускорителя (типа «Байкал»);

– проработка и поэтапная реализация перспективных проектов использования для выведения полезных нагрузок авиационно-космических систем (проекты МАКС, «Воздушный старт»).