Вторник, 28.03.2017, 01:24
Приветствую Вас Гость | RSS
Четырнадцатая олимпиада посвящена 100-летию выдающегося советского авиаконструктора Р.Е.Алексеева
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Работы 2-го тура » Тексты выступлений

"Какое будущее у аэрокосмического транспорта?"

Слайд 1
Здравствуйте, уважаемые члены жюри, участники симпозиума. Вашему вниманию представляется работа на тему «Какое будущее у аэрокосмических летательных аппаратов.
Слайд 2,3
С самого начала развития космической техники обозначились два пути: развитие с использованием баллистических средств выведения (ракет) и с использованием крылатых средств выведения (аэрокосмических самолётов). Предпочтение отдавалось баллистическим системам, как более изученным и простым, но способным выводить требуемую нагрузку на орбиту. Однако баллистические системы обладают такими недостатками, как низкой точностью посадки и низкой массовой эффективностью выведения. Этих недостатков лишены крылатые аэрокосмические системы.
В работе рассмотрены этапы полёта, различные конструкции аэрокосмических ЛА и двигательные установки, пригодные для использования на космолётах.
Слайд 4
Прогресс был столь ошеломляющим, что посчитали, что уже в начале XXI века человечество будет осваивать уже дальние углы Солнечной системы. Сразу после первых полётов человека были составлены прогнозы о развитии космической техники на начало XXI века. Так, в 1966 году считалось, что к 2001 году будет создана полностью многоразовая космическая система, что облегчит освоение ближайших планет, а уже через несколько дней после полёта Юрия Гагарина Главный Конструктор Сергей Павлович Королёв в шутку заметил, что «пройдет совсем немного лет – и в космос будут летать по профсоюзным путевкам».
Слайд 5
Аэрокосмический летательный аппарат, он же – воздушно-космический самолёт – реактивный летательный аппарат, предназначенный для полёта в атмосфере и космическом пространстве. Зачастую он обладает крылом и является многоразовым. Рассчитан на многократное использование, можно выделить критерии многоразовости (возможности повторного использования) и возвращаемости (возможности вернуть всю аэрокосмическую систему целиком или ее часть).
Слайд 6
Вне зависимости от решаемых в конкретном полёте задач, полёт космического самолёта включает следующие основные этапы, каждый из которых вносит свой вклад в конструкцию космолёта и его системы, – выведение, нахождение в космосе, торможение в атмосфере и посадка.
Слайд 7
Основная решаемая задача – уменьшение массовой доли топлива в средстве выведения или космолёте, так как в современных ракетах-носителях более 90% массы приходится на топливо и не более 5% стартовой массы приходится на полезную нагрузку. Одним из вариантов понижения массовой доли топлива в ракете является повышение количества ступеней за счет эффекта Циолковского.
Одним из наиболее известных и «обычных» способов выведения является использование ракеты-носителя.
Слайд 8
Воздушным стартом называется старт аэрокосмической системы с самолёта, находящегося в воздухе. После подъема на высоту 5-15 км система выведения отделяется от самолета и начинает самостоятельный полёт. Это позволяет отказаться от первой ступени, основная задача которой – поднять ракету на высоту, а расход топлива в ней – наибольший. К сожалению, данный способ не подходит для крупных ракет массой более 170 т (для Ан-124) или более 250 т (для Ан-225 «Мрiя»). Такой способ выведения использует американская ракета-носитель легкого класса Pegasus, способная выводить до 443 кг полезной нагрузки на НОО при собственной массе ракеты 18500 кг. Ракета отделяется от самолёта-носителя Lockheed L-1101 на высоте порядка 12 км. Все три ступени ракеты твердотопливные, поэтому с жидкостными ступенями может быть достигнута и большая эффективность.
Слайд 9
Пушечный (минометный) старт реализован на существующих космодромах и используется для запуска ракет-носителей «Днепр» и «Стрела». При пушечно-минометном ракета стартует из шахты или транспортно-пускового контейнера. Внутрь с помощью газогенератора подается газ, который выбрасывает ракету из ТПК, а уже в воздухе запускается основной двигатель ракеты. При пушечно-минометном старте ракета-носитель испытывает кратковременные высокие перегрузки, поэтому данный способ мало подходит для старта ракет с экипажем.
Старт с эстакады отличается тем, что ракета стартует горизонтально, разгоняясь по прямой, переходящей в вертикаль. Недостатками эстакадного старта являются: затраты энергии на трение при движении по эстакаде и невозможность многоазимутального пуска.
Слайд 10
Летательным аппаратом-носителем для космолёта может стать аэростатная система, поднимающая космолёт на большую высоту. Она может иметь практически неограниченные размеры и подъемную силу.
Морской старт – фактически, обычный старт ракеты с морской платформы «Одиссей», для старта выдвигающейся максимально близко к экватору. Положительные моменты такого способа старта – максимальное использование собственного вращения Земли. К сожалению, такая система не подходит для тяжелых и сверхтяжелых ракет из-за опасности опрокидывания.
Слайд 11, 12
Разработка крылатых космических систем началась одновременно с разработкой баллистических, но в силу ряда причин пока реализован только один проект – суборбитальный ракетоплан SpaceShipOne. При этом большая часть проектов «орбитального» космолёта выполнены по многоступенчатой (от двух до пяти-семи) схеме, с продольным или поперечным расположением ступеней. Возможен старт с самолёта-носителя. Одноступенчатую схему имеют, в основном, суборбитальные ракетопланы. Отдельным случаем является ракетоплан Lynx компании XCOR Aerospace, который является одноступенчатым, но может комплектоваться грузовым отсеком с разгонным блоком и выводить на низкую орбиту ПН до 500 кг.
Слайд 13
Для чего же такой аппарат нам нужен? В первую очередь, конечно, для того, чтобы выпихнуть в космос какой-нибудь аппарат, груз, экипаж для станции, или что-нибудь с орбиты вернуть. Побочно при нахождении на орбите могут выполняться задачи по ремонту аппаратов, исследованиям земной поверхности с орбиты, перевозку грузов с орбиты на орбиту и (после дозаправки) на окололунные орбиты и т.д.
Слайд 14
В космическом пространстве на космический аппарат воздействует множество различных факторов. Самыми заметными из них являются вакуум, ионизирующие излучения (космические лучи, излучение гамма-всплесков и т.д.), солнечное ультрафиолетовое излучение, температурный градиент на освещенной и неосвещенной сторонах аппарата и невесомость. Необходимо учитывать факторы, действующие как на систему в целом, так и на человека.
Слайд 15, 16, 17
Один из самых опасных этапов полёта космолёта – возвращение на Землю. Во время торможения в атмосфере на космолёт воздействуют температуры 1400-2000 градусов, а температура плазмы в районе головной ударной волны достигает 8000⁰, а при входе с 3-ей космической скоростью – 12000-15000⁰. От таких воздействий космолёт защищается различными способами. Один из самых изученных способов заключается в покрытии космического аппарата специальным покрытием, которое при входе в атмосферу испаряется и уносится газом, забирая теплоту, поступающую от плазмы ударной волны через окружающий относительно слабо нагретый газ (1100-1700⁰) путем излучения или ковекции. В других вариантах охлаждение осуществляется излучением с радиаторов на теплозащищенной части космолёта за счет его специфической конструкции или термоизоляцию с помощью металлокерамических плиток, расположенных в самых теплонапряженных местах (днище, кромках крыльев и оперения и т.д.).
Слайд 18, 19
Отдельным важным вопросом конструкции космолёта является вопрос двигательных установок, применяемых на нем. Нет универсального типа двигателя, который одинаково эффективно работал бы и в плотной атмосфере, и в вакууме. Поэтому двигательная установка должна быть комбинированной. Обычно комбинируются ПВРД и ЖРД, а также ПВРД, ЖРД и ТРД. Если космолёт многоступенчатый, то воздушно-реактивные двигатели устанавливаются только на первой, а ракетные – на второй ступени. Но тогда у второй ступени не будет возможности ухода на второй круг в случае нештатных ситуаций во время посадки (например, невыпуска стойки шасси).
Слайд 20
С помощью космолётов могут быть решены многие современные задачи выведения на орбиту, решены с большей эффективностью, чем при использовании классических ракет-носителей. Применение крылатых космических аппаратов может решить проблемы одноразовости систем выведения. Человечество уменьшит потери дорогостоящих и редких компонентов и материалов, входящих в состав космических аппаратов. Применение многоразовых средств выведения сделает космос доступным большому количеству людей, что откроет новую эпоху в исследовании и использовании космического пространства на благо человечества. Придет время, когда даже учащийся сможет за небольшую плату отправить свой собственный космический аппарат на орбиту.
Слайд 21
Спасибо за внимание, выступление окончено.

Категория: Тексты выступлений | Добавил: Пчеловек (12.04.2016) | Автор: Тарасов Арсений Максимович E
Просмотров: 155 | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК НА УЧАСТИЕ ЗАВЕРШЁН!
ТЕСТИРОВАНИЕ ЗАВЕРШЕНО!
ПРИЁМ РАБОТ ЗАВЕРШЁН!

Google+
Их многие читают
Щур Илья Андреевич (8282)
Бадакова Анастасия (5800)
Кузьминова Анастасия Олеговна (5641)
Чеховская Алена Алексеевна (4265)
Кошманов Илья Игоревич (3863)
Иванов Семен Владимирович (3666)
Беляева Александра Сергеевна (3608)
Ахметшин Тимур (3440)
Пушинская Кристина Валерьевна (3425)
Рафаэль (2932)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2017