ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ МАШИННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРИ ВЫБОРЕ ПРОЕКТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПИЛОТИРУЕМЫХ КОСМИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

© Ю.О.Бахвалов, С.Е.Пугаченко, А.А.Лангуев, А.В.Перфильев, А.А.Горбань, В.Н.Зимин, В.Е.Мешковский, И.Н.Сироткина
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2010 г.

Формирование пилотируемых космических комплексов (ПКК) представляет собой сложную научно-техническую проблему, решение ко-торой требует учёта большого количества факторов. В свою очередь эта проблема распадается на множество задач, каждая из которых является комплексной. Например, выбор размерности используемых ракет-носителей, определение типов двигательных установок и используемых в их составе компонентов топлива, выбор схемы полёта и ряд других. Мате-матическое моделирование ПКК позволяет оценить взаимозависимость отдельных характеристик ПКК в условиях большого их количества и вы-работать рекомендации по областям рациональных характеристик и, в не-которых случаях, их оптимальным значениям.

В математической модели используется база данных о космических средствах: орбитальных средствах, их конструкции и бортовых системах, средствах выведения, наземных комплексах и средствах связи, получен-ных в результате обработки статистических данных. В базу данных вклю-чаются рекомендуемые значения удельных величин из методик расчётов, параметры условий эксплуатации и др.

Исходными данными (ИД) математической модели служат общая характеристика программы ПКК и данные о целевой нагрузке. Общая ха-рактеристика программы содержит цели полётов (низкая околоземная ор-бита, окололунная орбита, лунная поверхность и др.), расчётную длитель-ность программы и другие показатели. Исходные данные о целевой на-грузке: масса, объём, энергопотребление и потребное время экипажа для работы с целевой нагрузкой, грузопоток целевой нагрузки. Также к ИД могут быть отнесены требования к пилотируемой транспортной системе, такие как средняя периодичность полётов кораблей и численность экипажа пилотируемых кораблей.

Важнейшим элементом математического моделирования является анализ схем полётов. В результате баллистического анализа схем полёта определяются приращения характеристических скоростей, необходимые для осуществления перелётов. В конечном итоге формируется модель эф-фективности ПКК, определяются экстремальные значения показателей эффективности с учётом ограничений и соответствующие им области ра-циональных значений проектных параметров. В качестве показателя эф-фективности обычно выбирается стоимость ПКК в рамках осуществления программы. Ограничениями являются показатели безопасности и другие параметры.