ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 629.7+531.3+532.6

Технічна механіка, 2023, 2, 21- 31

СИСТЕМНИЙ ПІДХІД ДО ОРГАНІЗАЦІЇ ІНФОРМАЦІЙНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СИСТЕМИ АКТИВНОГО УПРАВЛІННЯ РАКЕТИ-НОСІЯ ЗА ПОТОЧНИМ ТЕХНІЧНИМ СТАНОМ

DOI: https://doi.org/10.15407/itm2023.02.021

Горбунцов В. В., Заволока О. М.

Горбунцов В. В.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Заволока О. М.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

      Мета статті – розробка елементів алгоритму математичного моделювання для визначення контрольованих параметрів динамічного стану (ПДС) маршових ступенів ракет-носіїв (РН), обладнаних системою активного управління (САУ). Матеріали і методи дослідження: методи системного аналізу та обчислювальної ракетодинаміки. Запропоновано системний підхід до організації інформаційного забезпечення САУ РН з урахуванням заданих обмежень на граничні значення контрольованих ПДС маршових ступенів РН: (1) кутової швидкості розвороту по тангажу ; (2) швидкісного натиску ; (3) кута атаки . Інформація про ці параметри застосовується у САУ РН з метою активного придушення у польоті згинальних деформацій корпусу РН та формування у процесі польоту траєкторії, близької до енергетично оптимальної. Контрольовані ПДС приведено до спрощеної форми, що дозволяє одержувати інформацію, необхідну для їх обчислення, безпосередньо від інерціальних вимірювальних пристроїв комплексу командних приладів системи управління РН. Розроблено елементи алгоритму математичного моделювання для визначення контрольованих ПДС через значення дійсних параметрів руху центра мас ракети у стартовій системі координат, останні можна отримати через розрахункові значення цих параметрів та відповідні ізохронні варіації їх уявних значень в інерціальній системі координат. Розроблені елементи алгоритму математичного моделювання для визначення ПДС маршових ступенів РН доцільно використовувати при розробці науково-методичного забезпечення для САУ. Основна перевага запропонованого системного підходу з урахуванням заданих обмежень на граничні значення контрольованих ПДС – у тому, що такий підхід не вимагає деталізованого моделювання динамічних навантажень на маршові ступені РН, обмежуючись лише потрібною інформацією про відповідні ПДС, що характеризують умови руху РН по траєкторії.
     

моніторинг стану, параметр динамічного стану, поточний технічний стан, ракета-носій, система активного управління, системний підхід, термінальне управління, уявний параметр руху

1. Кармишин А. В., Лиходед А. И., Паничкин Н. Г., Сухинин С. Н. Основы отработки прочности ракетно-космических конструкций. М.: Машиностроение, 2007. 480 с.

2. Титов В. А. Особенности анализа нагружения ракетно-космических конструкций по результатам обработки телеметрической информации. Труды МАИ. 2017. Вып. № 93. С. 1–25.

3. Айзенберг Я. Е., Сухоребрый В. Г. Проєктирование систем стабилизации носителей космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1986. 220 с.

4. Петров Б. Н., Портнов – Соколов Ю. П., Андриенко А. Я., Иванов В. П. Бортовые терминальные системы управления. М.: Машиностроение, 1983. 200 с.

5 Андриенко А. Я., Иванов В. П. Вопросы теории и практики создания бортовых терминальных систем жидкостных ракет-носителей. Автоматика и телемеханик. 2013. № 3. С. 401–412. https://doi.org/10.1134/S0005117913030065

6. Калёв В. И., Шориков А. Ф. Решение задачи оптимального программного терминального управления расходом топлива ракеты-носителя. Изв. РАН. Теория и системы управления. 2019. № 1. С. 166–176.

7. Howe D. Aircraft Loading and Structural Layout. L.: Professional Engineering Publishing Limited, 2004. 592 p. https://doi.org/10.2514/4.477041

8. Королёв С. П. Основы проектирования баллистических ракет дальнего действия (курс лекций). Творческое наследие академика Сергея Павловича Королёва. Избранные труды и документы. Под общей редакцией академика М. В. Келдыша. М.: Наука, 1980. С. 208–290.

9. Золкин С. Н. Исследование нагружения ракеты-носителя тяжелого класса при движении в плотных слоях атмосферы. Электронный журнал «Труды МАИ». Вып. № 45. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/

10. Дитрих Я. Проектирование и конструирование. Системный подход. М.: Мир, 1981. 454 с.

11. Wang R., Dagli C. H. Developing a holistic modeling approach for search-based system architecting. Conference on Systems Engineering Research (CSER’13). Eds.: C. J. J. Paredis, C. Bishop, D. Bodner, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, March 19-22, 2013. Procedia Computer Science, 2013. Vol. 16. P. 206–215. https://doi.org/10.1016/j.procs.2013.01.022

12. Тихомирова О. Г., Галицкий С. В. Проектирование производственных систем на основе системно-холистического подхода. Фундаментальные исследования. 2018. № 4. С. 120–124. URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=42129

13. ISO-13374-1. Condition Monitoring and Diagnostics of Machines. Condition monitoring and diagnostics of machines — Data processing, communication and presentation — Part 1: General guidelines. Technical Committee 108/Subcommittee 5, March 15, 2003. 5 p.

14. NASA Technical Standard. NASA-STD-5002A. Load Analyses of Spacecraft and Payloads. Approved: 2019-09-25 superseding NASA-STD-5002. 44 p.

15. Space engineering. Structural general requirements. ECSS-E-ST-32C. Rev. 1. 15 November 2008. – ESA Requirements and Standards Division, 2008. 134 p.

16. Space Engineering. Spacecraft Mechanical Loads Analysis Handbook. ECSS-E-HB-32-26. Approved: 19 February 2013. Noordwijk : ECA Requirements & Standards Division, 2013. 505 p.

17. ГОСТ Р ИСО 13372 2013. Контроль состояния и диагностика машин. Термины и определения. Дата введения – 2014 – 09 – 01. М.: Стандартинформ, 2014. 15 c.

18. Заволока А. Н. Проблемы и новые задачи повышения энергетической эффективности ракет-носителей. Техническая механика. 2008. № 2. С. 34–42.

19. Горбунцов В. В., Заволока А. Н., Свириденко Н. Ф. Активное управление полетом ракеты-носителя: новый подход и рациональные пути его реализации. Техническая механика. 2016. № 2. С. 32–43.

20. Горбунцов В. В., Заволока А. Н., Свириденко Н. Ф. Повышение целевой эффективности ракеты космического назначения среднего класса: перспективные направления модернизации. Техническая механика. 2016. № 4. С. 50–61.

21. Рыжов В. П. Системотехнические аспекты выбора сигналов при проектировании информационных систем. Радиотехника. 2011. № 9. С. 108–112.

22. Глумов В. М., Земляков С. Д., Пучков А. М., Рутковский В. Ю. Управление угловым положением нестационарного космического аппарата с переменной эффективностью управляющих моментов. Изв. Академии наук. Теория и системы управления. 2000. № 1. С. 120–134.

23. Пучков A. M., Сыров А. С. Принцип управления процессами разворотов космического летательного аппарата при больших разбросах параметров. Авиакосмическая техника и технология. 1999. № 2. С. 35–39.

24. Система управления разгонным блоком: Учебное пособие. Под ред. А. С. Сырова. М. : Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2010. 272 с.

25. ГОСТ 4401-81. Атмосфера стандартная. Параметры. Взамен ГОСТ 4401-73; вступил в действие с 27.02.1981. М. : Государственный комитет СССР по стандартам, 2004 (Измененная редакция). 180 с.

26. Феодосьев В. И. Основы техники ракетного полёта. М.: Наука, 1981. 495 с.

27. Лебедев А. А., Герасюта Н. Ф. Баллистика ракет. М.: Машиностроение, 1970. 244 с.

Copyright (©) 2023 Горбунцов В. В., Заволока О. М.

Copyright © 2014-2023 Технічна механіка