Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ДВИЖЕНИЯ ПЕНЕТРАТОРА ПРИ КОНТАКТЕ С ГРУНТОМ ПЛАНЕТЫ НА УДАРНОМ СТЕНДЕ

https://doi.org/10.15518/isjaee.2017.13-15.077-090

Полный текст:

Аннотация

Рассматривается актуальная задача по изучению лунной поверхности в целях создания обитаемой станции, а также по предотвращению астероидной опасности, решение которой предусматривает, в частности, бурение скважин глубиной до десятка метров. В этой связи считается целесообразным использовать в качестве разгонного устройства ударного стенда ракетный двигатель твердого топлива (РДТТ), обеспечивающий исследование поведения модели и натурного образца при действии на него перегрузок, достигающих 50–200, и скоростей входа образца в грунт до 100–1 500 м/с при разгоне.

В качестве модели испытываются проникающие зонды – пенетраторы, которые могут быть представлены в разном исполнении: инерционные, одно- и многомодульные с ракетными двигателями твердого топлива. Пенетраторы с РДТТ обладают целым рядом преимуществ, главными из которых являются высокая энерговооруженность при минимальной массе, надежность и простота эксплуатации.

Рассмотрен алгоритм расчета энергетических характеристик разгонной системы с РДТТ и предложена принципиальная схема ударного стенда для исследований пенетраторов. Проведен анализ и определены параметры РДТТ для исследований образцов в требуемом диапазоне изменения перегрузок и скоростей входа в грунт. Приведена методика и технология проведения экспериментов и исследований движения пенетраторов в модельных грунтах с учетом обеспечения безопасности испытаний.

Рекомендованная установка для отработки пенетраторов предназначена для исследований в широком диапазоне изменения скоростей входа образца в грунт Vвх. 

Об авторах

А. Г. Галеев
ФГБОУ ВО Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет)
Россия

д-р тех. наук, профессор кафедры «Управление эксплуатацией РКС» Московского авиационного института,

действительный член Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского, главный научный сотрудник ФКП «НИЦ РКП»; участник отработки ряда систем по ракетно-космическим программам «Космос-1», «Космос-3», «Н1Л3», «Энергия-Буран», «GSLV», «Ангара» и др.,

д. 4, Волоколамское ш., ГСП-3, А-80, Москва, 125993



Ю. В. Захаров
ФГБОУ ВО Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет)
Россия

д-р тех. наук, профессор кафедры «Прикладная синергетика» Московского технологического университета,

участник отработки ракетно-космической техники, в том числе по программам создания автоматических межпланетных станций: “Луна-22, 24”, “Марс-6, 7”, “Венера-15, 16” и др.; участник ликвидации последствий катастрофы на ЧАЭС



В. В. Родченко
ФГБОУ ВО Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет)
Россия

д-р тех. наук, профессор, почетный работник Высшей школы, действительный член Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского, заместитель заведующего кафедрой «Управление эксплуатацией РКС Московского авиационного института;

бывший руководитель и участник ряда хоздоговорных работ по заказам промышленности, в том числе по программам: «Энергия-Буран», «Магистраль», «Синева» и др.



Д. Н. Михайлов
ФГБОУ ВО Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет)
Россия
заместитель генерального конструктора по испытаниям ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина»; участник разработки АКА «Электро-Л», «Спектр-Р», «Луна-Глоб», «Спектр-РГ», «МКА ФКИ» и др.; бывший руководитель и участник наземной экспериментальной отработки АКА: «Спектр-РГ», «Арктика-М», разгонный блок «Фрегат», «Спектр-УФ» и др.


Е. В. Гусев
ФГБОУ ВО Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет)
Россия
старший преподаватель кафедры «Управление эксплуатацией РКС»


Список литературы

1. Баженов, В.И. Моделирование основных характеристик и процессов функционирования космических аппаратов / В.И. Баженов, М.И. Осин, Ю.В. Захаров. – М.: Машиностроение, 1985.

2. Родченко, В.В. Основы проектирования реактивных аппаратов для движения в грунте / Родченко В.В. – М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2009.

3. Проектирование испытательных стендов для экспериментальной отработки объектов ракетно-космической техники / А.Г. Галеев [и др.]. – М.: Изд-во МАИ, 2014. – 328 с.: ил.

4. Галеев, А.Г. Экспериментальная проверка метода выбора проектных параметров реактивных пенетраторов для движения в лунном грунте / А.Г. Галеев [и др.] // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2014. – № 16. – С. 46–60.

5. Родченко, В.В. Влияние особенностей функционирования двигателя на технические характеристики лунного пенетратора [Электронный ресурс] / В.В. Родченко [и др.] // Электронный журнал «Труды МАИ». – 2012. – № 59. – Режим доступа: http//:trudymai.ru/published.php?ID=35254 (Дата обращения: 20.04.2017).

6. Родченко, В.В. Выбор параметров рабочего процесса в пароводяных разгонных устройствах ударных стендов / В.В. Родченко [и др.] // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2014. – № 22. – С. 12–23.

7. Теоретические основы испытаний и экспериментальная отработка сложных технических систем / Л.Н. Александровская [и др.]. – М.: Логос, 2003.

8. Эксплуатация испытательных комплексов ракетно-космических систем / А.Г. Галеев [и др.]. – М.: Изд-во МАИ, 2007. – 204 с.: ил.

9. Галеев, А.Г. Этапы полета, факторы и нагрузки, действующие на ракетно-космическую технику при научных исследованиях планет с использованием кислородно-водородного топлива / Галеев А.Г. [и др.] // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2016. – № 9–10. – С. 95–106.

10. Галеев, А.Г. Проектирование испытательных стендов для тепловакуумных испытаний космических аппаратов / А.Г. Галеев [и др.]. – М.: Изд-во МАИ, 2015.

11. Афанасьев, В.А. Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов / В.А. Афанасьев [и др.]. – М.: Изд-во МАИ, 1994.

12. Афанасьев, В.А. Испытания летательных аппаратов при воздействии ударных нагрузок / В.А. Афанасьев [и др.]. – М.: Изд-во МАИ, 1990.

13. Испытательная техника. В 2-х кн. / Под ред. В.В. Клюева. – М.: Машиностроение, 1982.

14. Макаров, В.П. Создание и совершенствование стенда ударных испытаний автоматических космических аппаратов / В.П. Макаров [и др.] // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. – 2013. – № 1. – С. 56–62.

15. Ефанов, В.В. Актуальные вопросы проектирования автоматических космических аппаратов для фундаментальных и прикладных научных исследований / В.В. Ефанов. – Химки: НПО им. С.А. Лавочкина, 2015. – 352 с.

16. Проектирование автоматических космических аппаратов для фундаментальных научных исследований / В.В. Ефанов [и др.]. – М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ: Т. 1, 2013.

17. Галеев, А.Г. Планирование комплексной отработки сложных технических систем / А.Г. Галеев [и др.] // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2015. – № 9. – С. 76–85.

18. Методы отработки научных и народно-хозяйственных ракетно-космических комплексов / В.Ф. Грибанов [и др.]. – М.: Машиностроение, 1995.

19. Яблонский, А.А. Курс теоретической механики / А.А. Яблонский, В.М. Никифорова 15-е издание. – М.: КНОРУС, 2010. – 608 с.

20. Пановко, Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара / Я.Г. Пановко. – Л.: Машиностроение, 1976. – 320 с.

21. Волков, В.Т. Исследование и стендовая отработка ракетных двигателей на твердом топливе / В.Т. Волков, Д.А. Ягодников. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007.

22. Сорокин, Р.Е. Газотермодинамика ракетных двигателей на твердом топливе / Р.Е. Сорокин. – М.: Наука, 1967.


Для цитирования:


Галеев А.Г., Захаров Ю.В., Родченко В.В., Михайлов Д.Н., Гусев Е.В. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ДВИЖЕНИЯ ПЕНЕТРАТОРА ПРИ КОНТАКТЕ С ГРУНТОМ ПЛАНЕТЫ НА УДАРНОМ СТЕНДЕ. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2017;(13-15):77-90. https://doi.org/10.15518/isjaee.2017.13-15.077-090

For citation:


Galeev A.G., Zaharov Y.V., Rodchenko V.V., Michaylov D.N., Gusev E.V. SIMULATION OF PENETRATOR MOVEMENT DYNAMICS AT THE CONTACT WITH THE GROUND OF THE PLANET ON THE SHOCK TABLE. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2017;(13-15):77-90. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2017.13-15.077-090

Просмотров: 157


ISSN 1608-8298 (Print)