Главная » Пресс-центр » Новости предприятия » Стыковка. 50 лет в автоматическом режиме

Новости предприятия

Стыковка. 50 лет в автоматическом режиме

30.10.2017

30 октября 2017 года исполнилось 50 лет с того момента, как два советских беспилотных спутника Земли – «Космос-186» и «Космос-188» – впервые в истории мировой космонавтики произвели автоматическую стыковку на орбите. Была решена сложная задача сближения и сцепки космических объектов без участия человека. Именно такая, автоматическая, стыковка – отличительная особенность отечественной космонавтики.


Сегодня транспортные пилотируемые и грузовые корабли стыкуются к российскому сегменту Международной космической станции (МКС) в автоматическом режиме. Автоматическая стыковка двух космических объектов остаётся единственным и оптимальным технически проработанным решением построения крупногабаритных конструкций в космосе, которое обеспечивает длительную работу космонавтов и астронавтов на орбите.


Из истории


ЦНИИмаш (входит в Госкорпорацию «Роскосмос») как головной научный центр ракетно-космической отрасли не остался в стороне от решения задач по обеспечению автоматической стыковки в космосе. В 1973 г. в отделе динамики ЦНИИмаш было открыто новое направление исследований — математическое моделирование процессов стыковки космических аппаратов. Так началась активная подготовка к осуществлению советско-американского проекта «Союз – Аполлон», целью которого являлась стыковка на орбите и совместный полёт пилотируемых космических кораблей. Здесь для стыковки предполагалось использовать устройство принципиально новой конструкции – андрогинного периферийного типа.


В планах наземной отработки стыковочного устройства КК «Союз» кроме испытаний на экспериментальных установках предусматривались создание математической модели стыковки кораблей «Союз» и «Аполлон» и математическое моделирование этого процесса. Разработка математических моделей велась параллельно в Центральном КБ машиностроения (НПО «Энергия», ныне ПАО РКК «Энергия» имени С.П.Королёва) вместе с Институтом прикладной математики АН СССР и в ЦНИИмаш (в отделе динамики). Эти работы позволили сделать обоснованное заключение о допуске корабля «Союз» к совместному полёту с кораблем «Аполлон», успешно осуществлённому в июне 1975 г. Управление полётом корабля «Союз-19» в рамках этого первого международного космического проекта осуществлялось из Центра управления полётом пилотируемых кораблей «Союз-М» (СЦУП). С того времени подмосковный ЦУП ЦНИИмаш стал центральным звеном в системе наземного комплекса управления по отработке автоматических и пилотируемых схем стыковки автоматических и пилотируемых кораблей к орбитальным станциям.


После этого были разработаны математические модели и программы математического моделирования процесса стыковки пилотируемых и транспортных кораблей, и исследовательских модулей к орбитальной станции с использованием стыковочного устройства типа «штырь-конус».


Большая работа была проделана при отработке стыковки модуля «Квант» и базового блока орбитальной станции (ОС) «Мир» в 1982—1984 гг., когда потребовалась доработка математической модели этого процесса с учетом работы системы управления (СУ) модуля.


В соответствии с программой создания космической системы «Энергия – Буран» предусматривалось проведение операции стыковки КК «Буран» с пилотируемым кораблем «Союз» и орбитальной станцией «Мир» при помощи модифицированного агрегата андрогинного типа. В 1983 г. в связи с необходимостью математического моделирования этой операции и уточнения требований к её начальным условиям ЦНИИмаш разработал математическую модель и создал программу для электронно-вычислительной машины (ЭВМ).


На основании результатов математического моделирования с использованием этой единственной в стране (в то время) программы в ЦНИИмаш был сделан вывод о возможности осуществления стыковки корабля «Буран» с КК «Союз» и ОС «Мир», оценены силы и моменты, действующие на стыковочные узлы в ходе этого процесса.


В дальнейшем эта программа была доработана с учётом уточнения математической модели стыковочного механизма агрегата андрогинного типа, переведена на персональный компьютер и с 1992 г. применялась для математического моделирования процесса стыковки корабля «Шаттл» к ОС «Мир».


Результаты математического моделирования, проведённые ЦНИИмаш, позволили сделать вывод о возможности осуществления первой стыковки корабля «Шаттл» к орбитальной станции «Мир». В дальнейшем программный комплекс использовался для исследования динамики стыковки модулей российского сегмента МКС в обоснование выдачи заключения о допуске к лётным испытаниям.


В 2003-2005 гг. сотрудники Центра прочности ЦНИИмаш участвовали в наземной отработке динамики стыковки к МКС европейского грузового корабля ATV. Отличительная особенность ATV – большие габариты и масса, а также то, что он в момент стыковки с МКС несёт большую массу жидкого топлива, размещённого в восьми сферических баках. Для исследования влияния подвижности жидкого топлива на динамику и силовые функции в процессе стыковки ATV с МКС была доработана математическая модель и программное обеспечение в части учёта подвижности жидкого топлива. Проведённое математическое моделирование показало, что перемещение жидкого топлива в баках ATV в процессе стыковки не является критичным для динамики и для сил, действующих на стыковочные агрегаты.


Математическое моделирование процесса стыковки, как уже отмечалось, проводилось в ЦНИИмаш и в РКК «Энергия». Кроме того, полунатурное моделирование проводилось в РКК «Энергия» на установке «Конус». Такой подход позволил повысить надёжность наземной отработки операции стыковки космических объектов.



Пресс-служба ФГУП ЦНИИмаш


Другие новости по теме:


Все новости...

Справочная информация

 

 

Контактная информация

Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт машиностроения" (ФГУП ЦНИИмаш)

Россия, 141070, Московская область, г.Королёв, ул.Пионерская, д.4

т. (495) 513-59-51
ф. (495) 512-21-00

e-mail: corp@tsniimash.ru
© 2000-2017 ФГУП ЦНИИмаш
На печать Карта сайта На главную