При проектировании стартовых комплексов (СК) современных ракет-носителей на сегодняшний день особое внимание уделяется бесперебойному электроснабжению наиболее ответственных потребителей электроэнергии. Рассмотрены структуры систем электроснабжения действующих СК. Проведен анализ распределения электроэнергии по всем потребителям во всех режимах работы СК. Определяющую роль в обеспечении надежного электроснабжения СК играют системы внешнего и внутреннего электроснабжения. Электропитание потребителей должно происходить в условиях высокой надежности питания и минимальных отклонений параметров качества электроэнергии от номинальных значений.

Створено метод формування структур систем безперебійного електропостачання стартових комплексів ракет-носіїв на підставі моделювання. Розроблено у стислий час структури надійних систем безперебійного електропостачання стартових комплексів ракет-носіїв, які розробляються, модернізуються або використовуються за програмою конверсії. Проаналізовано структури сучасних і перспективних систем електропостачання стартових комплексів ракет-носіїв різних класів. Запропоновано метод формування структур систем безперебійного електропостачання стартових комплексів ракет-носіїв на підставі моделювання й усування позаштатних ситуацій. Надано нові структури систем електропостачання для різних класів стартових комплексів ракет-носіїв, які враховують специфіку споживачів різних категорій та парирують можливі позаштатні ситуації під час роботи систем електропостачання. Встановлено математичні моделі систем електропостачання й алгоритми, які за допомогою моделювання штатних і позаштатних ситуацій під час роботи систем електропостачання стартових комплексів оцінюють її основні технічні й економічні показники, безперебійність і надійність.

Приведены особенности и специфические признаки технологического процесса подготовки и проведения пуска ракеты-носителя с космическим аппаратом. Приведена общая характеристика систем электроснабжения действующих ракетно-космических комплексов. Приведены общие принципы построения действующих систем внутреннего электроснабжения стартовых комплексов. Рассмотрены основные принципы разработки системы электроснабжения наземного комплекса КРК "Циклон-4". Приведены отличия системы электроснабжения наземного комплекса КРК "Циклон-4" от существующих систем электроснабжения КРК.

Рассмотрены пути решения задачи продления сроков эксплуатации батарей электрохимических аккумуляторов, эксплуатирующихся в составе комплексов, дооснащенных в ракетные комплексы космического назначения "Днепр".

Приведены и проанализированы нештатные ситуации на КРК, связанные с отклонением от нормы качества параметров электроэнергии. В соответствии с этим определены показатели качества электроэнергии, влияющие на циклограмму подготовки к пуску РКН, контроль которых необходимо осуществлять. Учитывая вышесказанное, присутствует необходимость в выделении, как отдельной составляющей, системы контроля качества электроэнергии (СККЭ) в составе системы электроснабжения современных космических ракетных комплексов (КРК). Указаны основные функциональные возможности и задачи системы, рассмотрен алгоритм внешней работы СККЭ, основные принципы работы системы контроля качества в обычном режиме и режиме выхода за пределы норм показателей качества электроэнергии. Изложено краткое описание структуры, а также пример работы СККЭ.

Показана необходимость обеспечения надежности и качества электроснабжения технологического оборудования стартовых комплексов ракетоносителей. Показано, что основную роль в обеспечении надежной работы технологического оборудования стартовых комплексов играют электрохимические аккумуляторы в составе источников бесперебойного питания. Приведена схема системы электроснабжения стартового комплекса ракетоносителя "Циклон-4" и показана роль источников бесперебойного питания в работе данной системы. Приведено экспериментальное исследование герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов, предложенных к использованию в составе источников бесперебойного питания систем электроснабжения стартовых комплексов в условиях космодрома Алкантара.

Приведены и проанализированы нештатные ситуации (НШС) возникающие в системе электроснабжения наземного комплекса (СЭС НК) связанные с отклонением от нормы качества параметров электроэнергии, а также в момент предстартовой подготовке, указаны методы парирования при возникновении НШС. В соответствии с этим определены показатели качества электроэнергии, влияющие на циклограмму подготовки к пуску РКН, контроль которых осуществляется системой контроля качества электроэнергии (СККЭ). Построена общая модель безопасности СЭС НК в процессе эксплуатации. Определены последствия отказов элементов системы электроснабжения во время эксплуатации. Даны рекомендации по оптимизации работы СЭС НК. Определены основные мероприятия по обеспечению безопасности системы электроснабжения наземного комплекса.

Рассмотрена методика оценки эффективности современных космодромов на этапе их проектирования при выборе вариантов реализации подсистем, входящих в их состав. Оценка эффективности космодрома проведена с помощью математической модели, основанной на применении метода графов. Данная модель позволяет выбрать, из множества различных вариантов реализации подсистем именно те, при которых эффективность космодрома в целом максимальна. Выбор необходимых вариантов реализации подсистем осуществлен посредством поиска пути максимальной эффективности в составленном графе. Показан пример оценки эффективности космодрома по рассмотренной методике.

Приведены и проанализированы методы резервирования для обеспечения бесперебойности работы систем электроснабжения (СЭС) наземных комплексов (НК) космических ракетных комплексов, из указанных методов резервирования наиболее оптимально подходящим является раздельное резервирование. В соответствии с этим построена и приведена модель СЭС с узлами системы, являющимися наиболее критичными и подлежащими резервированию. Выделена система контроля качества электроэнергии в составе системы электроснабжения, которая осуществляет контроль параметров электроэнергии, а также резервируемых элементов. Указаны основные факторы, влияющие на бесперебойность работы и возникновения ситуаций, связанных с нештатной работой системы. Определены основные мероприятия по обеспечению резервирования и бесперебойности работы системы электроснабжения НК.

Наведено та проаналізовано основні вимоги під час проектування систем електропостачання (СЕП) космічних ракетних комплексів і систем автономного електропостачання (САЕ) рухомих комплексів, визначено основні етапи проектування зазначених систем. Відповідно до цього визначено основні особливості створення СЕП, виділено загальну структуру формування комплексного підходу проектування. На прикладі створення СЕП наземного комплексу КРК "Циклон-4" розглянуто структуру комплексного підходу. Додатково наведено особливості створення САЕ.

Рассмотрена задача доставки жидкостных ракет-носителей на пусковой центр. Проанализированы варианты железнодорожной, автомобильной, морской и авиационной транспортировки ракет-носителей. Проработаны основные проблемы реализации авиационной транспортировки, среди которых: перегрузки, действующие на ракету-носитель при взлете и посадке, изменение температуры в грузовой кабине самолета, разница давлений в баках ракет носителей и грузовой кабине. В результате были сформированы предложения по реализации основных проблем по обеспечению авиационной транспортировки, а также приняты решения о выборе авиационной транспортировки для осуществления доставки ракеты-носителя среднего класса "Циклон-4" и блока ракеты-носителя "Таурус-II".

Приведены и проанализированы основные требования, предъявляемые к системам электроснабжения (СЭС) наземных комплексов космических ракетных комплексов, обозначена актуальность вопроса надежности и устойчивости. Выделены особенности режимов работы систем электроснабжения с использованием автономного источника питания и приведена временная диаграмма работы комплекса от автономного источника питания (АИП) для случая аварийного отключения и последующего восстановления электроснабжения. Построена математическая модель автономного источника питания, с помощью которой возможно осуществить выбор и мощность АИП. Построение математических моделей, определение особенностей работы СЭС с использованием АИП, обеспечение комплекса мероприятий по повышению устойчивости работы системы с АИП позволяет повысить надежность и безотказность работы систем электроснабжения.

Проанализированы системы автономного электроснабжения различных мобильных ракетных стартовых комплексов, выделены основные достоинства и недостатки. Проанализированы требования, предъявляемые к системе автономного электроснабжения, обозначена актуальность вопроса определения значений параметров накопителя электрической энергии и выбора химического источника тока с характеристиками, обеспечивающими выполнение подготовки пуска в различных режимах эксплуатации. Определены эксплуатационные ограничения, а также приведен и описан алгоритм определения значений параметров накопителя электрической энергии. Построена математическая модель автономного источника питания и химического источника тока, с помощью которой возможно осуществить выбор и тип накопителя электрической энергии.

Цель работы - разработка метода определения типов акустических источников излучения и их акустических полей при старте ракет космического назначения (РКН) в первые секунды на основе значений волнового параметра. Основным источником шумов при взлёте РКН является ее двигательная установка (ДУ). Пересечение среза сопла принимается за источник колебаний. В основу расчета акустической мощности струи как объемного излучателя звука или излучателя с объемной скоростью положена теория излучения звука сиреной. В модели объемного сферического излучателя фронт сферической волны представляет собой сферическую поверхность, а звуковые лучи, согласно определению фронта волны, совпадают с радиусами сферы. В результате расхождения волн интенсивность звука уменьшается с удалением от источника. Работа имеет перспективный характер для выяснения характера акустических полей и для расчета уровней шумов от взлёта РКН при проектировании космодромов. В требованиях к строительству подобных сооружений вносится выявления влияния шумов на окружающую среду инфразвукового излучения при запусках ракет-носителей. Разработан метод определения типов акустических источников излучения при старте РКН и их акустических полей. Метод позволяет разработать физические модели акустических полей и применить к расчету их характеристик известные математические модели. Метод применим для исследований акустических излучений в первые секунды старта РКН на основе определения волнового параметра kR и позволяет привести обоснованные данные по уровням звуковых давлений, интенсивности и акустической мощности в конкретных точках воздушного пространства вокруг РКН в первые секунды старта. Исследован характер излучения акустических волн из отверстия газохода конкретных размеров. Для расчета акустических характеристик разработаны алгоритм и программа на языке программирования Java. Приведены две модели генерирования акустического поля в окружающей среде при работе ГУ ракеты как излучателя плоской и сферической волн в зависимости от значения волнового параметра kR, разработана методика расчёта шума ДУ в диапазоне первых 1,5 - 4 секунд старта РКН.

Приведены показатели качества электроэнергии, которые наиболее важны для электропотребителей: повышенное и пониженное напряжение, высоковольтные импульсы, гармонические искажения, напряжения нестабильная частота, провалы напряжения. Проанализированы возможные нештатные ситуации в системах электроснабжения наземного комплекса (СЭС НК) связанные с отклонением от нормы качества параметров электроэнергии. В соответствии с этим определены показатели качества электроэнергии, которые влияют на циклограмму подготовки к пуску ракеты космического назначения (РКН), контроль которых необходимо осуществлять. Рассмотрены объекты управления отдельными составными частями для оперативного выхода из нештатных ситуаций (НШС). С целью улучшения структур СЭС и повышения качества и надежности СЭС НК с учетом режимов работы, на этапах проектирования системы электроснабжения НК возникает необходимость создания и выделении системы автоматизированного дистанционного управления и контроля (САДУК) в качестве отдельной структуры в составе СЭС НК. Определены основные требования, предъявленные к САДУК, обеспечивающей контроль параметров питания на зажимах электропотребителей технологического оборудования (ТО) посредством контроля осциллограмм напряжения переменного тока, значений напряжения, частоты и коэффициента несинусоидальности напряжения переменного тока. Кроме того, САДУК выполняет регистрацию и отображение параметров питания электропотребителей, контроль работоспособности СЭС в целом и их составных частей с привязкой к системе единого времени. В случае выхода за допустимые пределы показателей качества электроэнергии САДУК позволит предпринять оперативные меры необходимые для парирования нештатных ситуаций, благодаря управлению элементами системы электроснабжения. Проведено информационное обеспечение с построением общепринятой структурной блок-схемой подобных систем, на основе которой реализована трехуровневая структура САДУК. Рассмотрен алгоритм и основные принципы работы САДУК в обычном режиме и режиме выхода за пределы норм показателей качества электроэнергии (ПКЭ). Изложено краткое описание структуры, а также пример алгоритма управления вводами САДУК.

Приведен анализ систем электроснабжения космических ракетных комплексов СЭС КРК, который показал, что в настоящее время потребляемая мощность комплексов достаточно возросла по сравнению с существующими комплексами, а наземное технологическое оборудование (НТО) имеет совершенно другую конфигурацию, электрические и эксплуатационные характеристики. В результате проведенного анализа определены питающие номиналы напряжений, мощности комплексов, обеспечение внешней энергосистемой в качестве системы внешнего электроснабжения и выделены основные достоинства и недостатки, среди которых можно отметить, что структуры систем электроснабжения не соответствует современным требованиям по надежности электроснабжения потребителей. Для создания оптимизированных структур СЭС наземного комплекса (НК) определены общие требования к проектированию, технические требования, внешние факторы. Среди главных факторов можно выделить: количество зон КРК (структура), технических комплексов, удаленность их друг от друга, потребляемой мощности и категории питания потребителей, диапазона напряжений и технологии работ на КРК. От них напрямую зависит количество вводных щитов, распределительных пунктов, количество составных частей СЭС, преобразующей и коммутационной и защитной аппаратуры, мощности ИБП, количества сборочных единиц и т.д. Исходя из требований и внешних факторов для СЭС НК был выделен ряд особенностей, накладывающих эксплуатационные ограничения. Каждое из ограничений характеризуется количественными и качественными показателями. Немаловажным моментом является определение основных режимов работы СЭС, технологических процессов на КРК, определение потребителей для построения циклограмм и возможности описания расчетной мощности через коэффициент использования и средней нагрузки за интервал времени. На примере проведения циклограммы работ на техническом комплексе РКК "Циклон-4М" представлен график электрических нагрузок. Представленные особенности позволяют улучшить процесс создания СЭС, и соответственно, повысить надежность и безотказность работы систем электроснабжения наземных комплексов.

Работа посвящена оптимизации и снижению затрат при проектировании чистых помещений, используемых в ракетно-космической технике. Представлены основные направления оптимизации и снижения затрат не только на этапе выполнения проектных работ, но и в процессе эксплуатации. Предложено новое архитектурно-планировочное решение организации чистого помещения в монтажно-испытательном корпусе (МИК). Преимущества использования мобильной чистой камеры для сборки головного блока (ГБ): мобильность, возможность транспортировки и развертывания в помещениях МИК; возможность отключения системы очистки воздуха в период между пусками; компактность размещения в МИК; в МИК не используется стандартное грузоподъемное оборудование (мостовые краны); использование шлюзовой камеры как части зала сборника ГБ при выполнении технологических операций по сборке ГБ, проще схема работы системы температурно-влажностного режима в чистой камере сбора ГБ (возможно ее частичное отключение); для персонала, работающего в чистой камере, предполагается использование одноразовой рабочей спецодежды, что исключает использование прачечной; минимизация расходов на содержание в период между пусками, камера может складываться и упаковываться в контейнеры. Учитывая перечисленные преимущества мобильной чистой камеры, можно сделать вывод о целесообразности ее применения при сборке ГБ. Разработанное планировочное решение является альтернативой ранее спроектированным помещениям. Следует отметить, что концепция создания мобильной чистой камеры отражает современное направление развития наземных комплексов и отвечает требованиям мобильности, экономичности и чистоты.