Военная Энциклопедия - историко-архивный военно-патриотический портал

Ключевые страницы Советской Военной Энциклопедии: А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, Й, К, Л, М, Н, О, П, Р, С, Т, У, Ф, Х, Ц, Ч, Ш, Щ, Э, Ю, Я

советская военная энциклопедияБ


Бортовое оборудование космического аппарата

Бортовое оборудование космического аппарата

комплекс систем и устройств, устанавливаемых на космическом аппарате (КА), предназначенных для обеспечения заданных условий внутри космического аппарата и характеристик его движения, а также для решения специальных задач, связанных с достижением конечных целей полёта. Соответственно бортовое оборудование космических аппаратов подразделяется на обеспечивающее и целевое.
Помимо общих требований (помехозащищённость, надёжность, электромагнитная совместимость и т.п.) к бортовому оборудованию космических аппаратов предъявляется ряд специфич. требований: малая масса, компактность, малое потребление электроэнергии, живучесть, безотказность в условиях повышенных температур, вибраций и перегрузок, нечувствительность к проникающим излучениям и низкому внешнему давлению. Нормальное функционирование бортового оборудования космического аппарата требует выполнения большого объёма вычислений, поэтому на космическом аппарате устанавливается бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ), к-рая координирует работу всех систем, формирует управляющие сигналы и проводит все расчёты, необходимые для решения целевых задач.
классификация бортового оборудования космических аппаратов
Обеспечивающее оборудование. Состав и характеристики обеспечивающего бортового оборудования определяются назначением космического аппарата, а также отсутствием или наличием на нём экипажа. Наиболее разнообразное и сложное обеспечивающее бортовое оборудование устанавливается на пилотируемых космических аппаратах многократного применения. Оно включает след. осн. системы: управления полётом, энергоснабжения, жизнеобеспечения, биологич. защиты, терморегулирования, теплозащиты, аварийного спасения экипажа, посадки, радиосвязи и телеметрии, а также пиротехнич. устройства. КА спец. назначения могут оборудоваться некоторыми дополнит, системами (стыковки в космосе, автоматич. сброса деталей и отделения элементов по заданной программе и т.п.).
Система управления полётом предназначена для выдерживания заданной траектории движения КА и его ориентации в пространстве; может быть автономной или командной. Высокой автономностью обладают системы управления полётом пилотируемых КА — здесь все задачи по определению координат и скорости полёта могут решаться экипажем с помощью БЦВМ, независимо от наземных систем. Командная система применяется для некоторых беспилотных (автоматич.) КА, на к-рых устанавливаются только исполнит, органы и приёмники информации, а все расчёты проводятся в наземном центре. Управляющие сигналы передаются на борт космического аппарата, где с помощью усилит, устройств преобразуются в управляющие импульсы бортовых исполнит, органов. Кроме только автономной или только командной могут применяться разнообразные сочетания этих систем управления. Система управления полётом включает две подсистемы: ориентации (обеспечивает заданное угловое положение космического аппарата в пространстве и парирует внешние возмущения) и навигации (обеспечивает наведение, определяет координаты и составляющие скорости полета).
Система энергоснабжения предназначена для питания всех групп бортового оборудования КА электроэнергией. На космических аппаратах с небольшой продолжительностью полёта применяются электроаккумуляторы, заряжаемые на Земле перед запуском. При длит, полёте на борту КА должны быть первичные источники энергии (химической, ядерной и т.п.) и устройства для преобразования её в электрическую. Для межпланетных КА и ИСЗ на геоцентрнч. орбитах источником первичной энергии может быть Солнце, излучение к-рого непосредственно преобразуется в электроэнергию батареями, состоящими из полупроводниковых фотогальванич. элементов. На КА длит, полёта и при больших мощностях электрооборудования могут использоваться генераторы на радиоактивных изотопах и компактные атомные реакторы. Для преобразования ядерной или солнечной энергии в электрическую могут применяться термоэлектрич., термодинамич. и термоэлектронные преобразователи.
Система жизнеобеспечения поддерживает нормальные условия жизнедеятельности экипажа космического аппарата. В неё входит оборудование кондиционирования, водоснабжения и удаления отходов (на КА длительного полёта могут использоваться различ. регенерационные циклы). Оборудование кондиционирования состоит из подсистем: снабжения кислородом, регулирования темп-ры и влажности, удаления углекислоты и очистки воздуха, контроля и регулирования состава воздуха. Для регенерации воды используются различные методы: вакуумно-пиролизный, испарительный, электродиализный. Пищевые и др. отходы удаляются или консервируются. В состав системы жизнеобеспечения входит оборудование для хранения и приготовления пищи (см. Жизнеобеспечение в космическом полёте).
Система биологической защиты предотвращает вредные воздействия проникающих излучений на организм членов экипажа космического аппарата (одновременно она предохраняет и чувствительные к радиации элементы бортового оборудования). Устанавливается на КА с ядерными двигателями или ядерными энергоустановками, а также на аппаратах, приспособленных для длит, полёта в радиационных поясах Земли. На КА длительного полёта система предохраняет экипаж от воздействия космич. излучения и солнечных вспышек. Её основа — экраны из тяжёлых элементов и защитные прослойки.
Система терморегулирования обеспечивает заданные температурные режимы в обитаемых отсеках КА (кабинах экипажа) и отсеках бортового оборудования. Она включает чувствит. элементы, измеряющие темп-ру в определённых точках КА, электронные блоки управления системой, радиаторы для излучения избыточного тепла и исполнит, органы, непосредственно воздействующие на тепловые процессы. Система теплозащиты поддерживает допустимые темп-ры элементов силовой конструкции космического аппарата и его топливных баков. Известны системы теплозащиты трёх типов: пассивная, активная и комбинированная. В пассивной системе используются термостойкие экраны и покрытия, различные испаряющиеся (аблирующие) обмазки (см. Абляция), а также теплоизоляционные прослойки из микропористых материалов. В активной системе по полостям внутри обшивки прокачивается какой-либо теплоноситель (вода, жидкий водород, расплавл. металл), к-рый охлаждается в радиаторах. Комбинированная система сочетает оба принципа теплозащиты. Наибольшее распространение получила пассивная система.
Система аварийного спасения используется для безопасного возвращения на Землю экипажа КА в случае возникновения на любом участке его полёта аварийной ситуации. Она может включать: катапультируемые кресла (см. Катапультирование), снасат. капсулы, управляемые отделяемые кабины и спасаемые аппараты, представляющие собой небольшие автономные КА на борту большого аппарата. Спасат. средства оборудуются самостоятельными системами управления, жизнеобеспечения, терморегулирования, теплозащиты и посадки.
Система посадки служит для безопасного возвращения на Землю КА многократного применения или любого другого пилотируемого космического аппарата в нормальных условиях полёта. В неё входят: тормозное устройство, средства приземления, амортизационные устройства и средства сигнализации. Работа всех элементов системы обычно координируется управляющим устройством, связанным с БЦВМ и электронно-барометрич. датчиками. Тормозное устройство необходимо для перевода КА с орбиты на траекторию спуска (обычно для этого используются жидкостные или твердотопливные ракетные двигатели). После входа в атмосферу вступают в действие средства приземления: парашюты, парапланёры (на крылатых КА эту роль может играть крыло). Амортизац. устройства служат для смягчения удара о землю (воду). Средства сигнализации предназначены для определения места нахождения КА после его посадки (как нормальной, так и аварийной) и включают радиомаяки, радиопередатчики и др. устройства.
Система радиосвязи и телеметрии предназначена для передачи с борта и на борт космического аппарата различной информации техн. средствами (телевизионная и связная аппаратура). Намечается использование лазеров для космич. связи (между КА) в оптич. диапазоне волн. Телеметрич. данные передаются по спец. многоканальной радиолинии.
Пиротехнические устройства применяются для отсоединения ступеней ракет, сброса обтекателей и крышек, катапультирования спасат. кресел и капсул.
Целевое оборудование. К этой группе бортового оборудования относятся все специализированные системы, предназначенные для решения целевых задач: научно-исследовательское оборудование (геодезическое, медико-биологическое, астрономическое, астрофизическое и т.п.); навигац. аппаратура самолёто- и судовождения; телевизионные и радиосвязные системы (функционирующие в составе радиорелейных линий и т.п.); метеооборудование для решения задач в интересах службы погоды и предупреждения о стихийных бедствиях (ураганах, цунами и т.п.). К целевому бортовому оборудованию относятся также спасательное (для спасения экипажей других КА) и инспекционное оборудование, включающее ряд подсистем (радиолокации, тешголокации, дозиметрии и пр.). На борту КА обычно устанавливаются фотографич. системы, оптич. визирные устройства и т.д. Космические аппараты могут быть как одноцелевыми (предназначенными для решения одной задачи), имеющими однотипное оборудование, так и многоцелевыми, оборудованными различными системами для решения ряда целевых задач.
Лит.: Пономарев В.М. Теория управления движением космического аппарата. М., 1965; Типугин В.Н., Вейцель В.А. Радиоуправление. М., 1962; Алексеев К.Б., Бебенин Г.Г. Управление космическими летательными аппаратами. Изд. 2-е. М., 1974; Пилотируемые космические корабли. Пер. с англ. М., 1968; Навигация, наведение и стабилизация в космосе. Пер. с англ. М., 1970; Боднеp В.А. Системы управления летательными аппаратами. М., 1973. A.В.Птушенко.

© Военная Энциклопедия. Карта сайта. При полном или частичном копировании материалов прямая индексируемая ссылка на сайт «военная-энциклопедия.рф» обязательна. .
Яндекс.Метрика