Руководитель проекта: Трушляков Валерий Иванович, доктор технических наук, профессор кафедры «Авиа- и ракетостроение» факультета транспорта, нефти и газа.
Тема: «Разработка активной бортовой системы спуска отработанных ступеней ракет космического назначения с маршевыми жидкостными ракетными двигателями на основе использования энергетических ресурсов, заключённых в не вырабатываемых остатках топлива в баках ступеней».
Приоритетное направление: Базовые и критические военные и промышленные технологии для создания перспективных видов вооружения, военной и специальной техники.
Критическая технология: Технологии создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения.
Период выполнения: 28.11.2014 г. - 31.12.2016 г.
Плановое финансирование проекта: 34 млн. руб.
Исполнитель: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет».
Индустриальный партнер: Производственное объединение "ПОЛЕТ" - филиал Федерального государственного унитарного предприятия "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева".
Цель:
Задачи:
Для реализации сформулированной цели исследования необходимо решение следующих задач.
1. Задача по разработке системы газификации невырабатываемых остатков топлива на основе подачи горячих газов (теплоносителей) в баки с остатками жидкого топлива после отделения отработанной ступени, включающей в себя:
- формирование требований к возможным для использования газогенерирующим составам (ГГС), в том числе, твердотопливным, жидкостным и гибридным, для получения теплоносителей с заданными физико-химическими свойствами для каждого типа компонента ракетного топлива;
- определения параметров подачи теплоносителей для бака горючего и окислителя (массовый секундный расход – формирование требований к закону горения ГГС, температура, теплоёмкости, химический состав продуктов сгорания ГГС);
- разработка внутрибаковых устройств, обеспечивающих эффективное испарение остатков жидкого топлива (акустические излучатели типа Гартмана, сетки и т.д.);
- исследование процессов испарения жидких остатков в баках при подаче теплоносителей (давление, температура, состав продуктов испарения) и оптимизация параметров процесса в условиях пассивного полёта отработанной ступени РКН в зависимости от параметров теплоносителей (ГГС), дополнительного акустического воздействия.
2. Задача по разработке метода реализации газифицированных продуктов (испарившиеся остатки компонентов ракетного топлива, газы наддува, теплоносители), поступающих из топливных баков с переменным по времени составом на основе использования газового ракетного двигателя (для спуска последних ступеней с орбит), газореактивных сопел стабилизации (для стабилизации нижних ступеней при движении по траектории спуска), сопел ввода в погранслой ступени (управление при движении на атмосферном участке траектории спуска), включающая в себя определение тягово-габаритных характеристик приведённых выше систем (газовый ракетный двигатель, газореактивные сопла
стабилизации, сопла ввода в погранслой) с учётом переменности состава газифицированных продуктов, малых давлений, поступающих из топливных баков.
3. Задача по разработка схем выведения и методик расчёта программного движения РКН на участке выведения, а также схем и методик расчёта программного движения отработанных ступеней при их управляемом спуске за счёт наличия активной бортовой системы спуска, включающую в свой состав систему газификации, систему реализации газифицированных продуктов, том числе:
- обеспечение возможности выведения по оптимальным схемам и программам тангажа при выведенииРКН, а также обеспечение манёвра спуска отработанных ступеней в заданные районы падения;
- формирование требований к проектно-баллистическим параметрам активной бортовой системе спуска отработанных ступеней для обеспечения манёвра в заданную точку падения и обеспечения заданной точности при движении по программным траекториям.
Приоритетное направление: Базовые и критические военные и промышленные технологии для создания перспективных видов вооружения, военной и специальной техники.
Критическая технология: Технологии создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения.
Период выполнения: 28.11.2014 г. - 31.12.2016 г.
Плановое финансирование проекта: 34 млн. руб.
Исполнитель: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет».
Индустриальный партнер: Производственное объединение "ПОЛЕТ" - филиал Федерального государственного унитарного предприятия "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева".
Цель:
Создание научно-методической базы для разработки перспективной технологии снижения техногенного воздействия ракет космического назначения (РКН) на окружающую среду на основе разработки конкретных проектно-конструкторских решений активной бортовой системы спуска (АБСС) и исследование особенностей её функционирования.
Задачи:
1. Задача по разработке системы газификации невырабатываемых остатков топлива на основе подачи горячих газов (теплоносителей) в баки с остатками жидкого топлива после отделения отработанной ступени, включающей в себя:
- формирование требований к возможным для использования газогенерирующим составам (ГГС), в том числе, твердотопливным, жидкостным и гибридным, для получения теплоносителей с заданными физико-химическими свойствами для каждого типа компонента ракетного топлива;
- определения параметров подачи теплоносителей для бака горючего и окислителя (массовый секундный расход – формирование требований к закону горения ГГС, температура, теплоёмкости, химический состав продуктов сгорания ГГС);
- разработка внутрибаковых устройств, обеспечивающих эффективное испарение остатков жидкого топлива (акустические излучатели типа Гартмана, сетки и т.д.);
- исследование процессов испарения жидких остатков в баках при подаче теплоносителей (давление, температура, состав продуктов испарения) и оптимизация параметров процесса в условиях пассивного полёта отработанной ступени РКН в зависимости от параметров теплоносителей (ГГС), дополнительного акустического воздействия.
2. Задача по разработке метода реализации газифицированных продуктов (испарившиеся остатки компонентов ракетного топлива, газы наддува, теплоносители), поступающих из топливных баков с переменным по времени составом на основе использования газового ракетного двигателя (для спуска последних ступеней с орбит), газореактивных сопел стабилизации (для стабилизации нижних ступеней при движении по траектории спуска), сопел ввода в погранслой ступени (управление при движении на атмосферном участке траектории спуска), включающая в себя определение тягово-габаритных характеристик приведённых выше систем (газовый ракетный двигатель, газореактивные сопла
стабилизации, сопла ввода в погранслой) с учётом переменности состава газифицированных продуктов, малых давлений, поступающих из топливных баков.
3. Задача по разработка схем выведения и методик расчёта программного движения РКН на участке выведения, а также схем и методик расчёта программного движения отработанных ступеней при их управляемом спуске за счёт наличия активной бортовой системы спуска, включающую в свой состав систему газификации, систему реализации газифицированных продуктов, том числе:
- обеспечение возможности выведения по оптимальным схемам и программам тангажа при выведенииРКН, а также обеспечение манёвра спуска отработанных ступеней в заданные районы падения;
- формирование требований к проектно-баллистическим параметрам активной бортовой системе спуска отработанных ступеней для обеспечения манёвра в заданную точку падения и обеспечения заданной точности при движении по программным траекториям.
Аннотация проекта:
Повышение тактико-технических характеристик ракет космического назначения (РКН) с маршевыми жидкостными ракетными двигателями (ЖРД), а также снижение техногенного воздействия пусков РКН с ЖРД на окружающую среду в околоземном космическом пространстве и районах падения отработанных ступеней (ОС), повышения конкурентоспособности российских РКН с маршевыми ЖРД на мировом рынке средств выведения, разработки технологий мирового уровня для реализации сформулированных целей на основе создания активной бортовой системы спуска (АБСС) отработанных ступеней после выполнения ими своей миссии, используя энергетические ресурсы, заключённые в невырабатываемых жидких остатках топлива в баках ОС, газов наддува в шар-баллонах.
Проведение теоретико-экспериментальных исследований по выбору оптимальных газогенерирующих составов (ГГС) для получения теплоносителей (ТН) и последующей их подачи в топливные баки с остатками жидкого топлива.
Проведение теоретико-экспериментальных исследований по выбору оптимальных параметров процесса газификации жидких остатков КРТ в баках в условиях невесомости.
Разработка технологий реализации энергетических ресурсов, заключённых в ПГ, для совершения манёвров ОС, в том числе, на основе использования газореактивной системы стабилизации, газового ракетного двигателя, ввода газа в погранслой ОС при движении на атмосферном участке спуска.
Разработка энергетически оптимальных схем выведения РКН на основе использования манёвров ОС в заданные районы падения в, в том числе, разработка методики расчёта: оптимальной программы тангажа при выведении РКН на заданные орбиты при наличии ограничений по районам падения ОС и возможности манёвра ОС в заданные районы падения, а также управляемого спуска орбитальной верхней ОС с орбиты выведения полезной нагрузки; управления движением ОС при движении по траектории спуска; оценка потребных энергетических ресурсов в АБСС для реализации манёвров ОС в заданные точки прицеливания.