ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ РАКЕТНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

© Ю.В.Костев, Ю.А.Матвеев, А.А.Позин, В.М.Шершаков
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и научное прогнозирование"
2013 г.

Развитие техники ракетного эксперимента (РЭ) для обеспечения решения современных задач исследований вызывает необходимость разработки новых технологий и методического аппарата проектирования систем РЭ. Примерами таких задач могут служить:

– комплексные РЭ, такие как проводимые эстафетными или групповыми синхронными пусками;

– технологические эксперименты по отработке элементов ракетно-космической техники (РКТ).

При этом возникают противоречия между требованиями к информационному обеспечению и возможностями существующей и разрабатываемой исследовательской ракетной техники при ограниченных ресурсах и сроках создания.

Повышение эффективности систем РЭ возможно только при рациональном выборе ее проектных параметров.

Это обусловлено особенностью таких систем потому, что при проведении РЭ кроме средств и систем обеспечения ракетных пусков привлекается комплекс вспомогательных систем для выполнения измерений и передачи информации.

Задача проектирования систем РЭ в таком случае связана с определением параметров основных подсистем, а именно, параметров исследовательского ракетного комплекса (ИРК), параметров наземной инфраструктуры, параметров привлекаемых средств таких, чтобы обеспечить требуемый уровень эффективности РЭ и чтобы затраты на реализацию проекта были минимальными.

Предложена методика исследования для решения основной задачи проектирования системы РЭ. Принята схема расчлененного итерационного исследования трех главных задач:

– оптимизации параметров ИРК при заданных параметрах наземной инфраструктуры и привлекаемых средств;

– оптимизации параметров наземной инфраструктуры при заданных параметрах ИРК и привлекаемых средств;

– оптимизации параметров привлекаемых средств при заданных параметрах ИРК и наземной инфраструктуры.

Представлены соотношения для оценки эффективности системы РЭ. Эффективность РЭ зависит от совершенства технических средств, от развития системы инструментального и информационно-методического обеспечения. При этом рассматриваются две группы задач, решаемых с помощью ИРК: задачи, решаемые прямыми измерениями с борта ракеты; задачи, решаемые с помощью наземных измерений тех эффектов в атмосфере и космосе, которые создаются устройствами, доставляемыми ракетами.

Результатом исследования является алгоритм проведения комплексной согласованной оптимизации параметров технических средств, участвующих в РЭ, модели оценки эффективности РЭ. При формировании таких моделей учитываются особенности РЭ, используются опытные данные, а также эвристические представления.

Представленные показатели эффективности РЭ использовались при сравнении эффективности разрабатываемого ИРК МР-30 с его предшественником ИРК МР-12 (20). Благодаря инновациям, примененным при его создании, получены следующие характеристики: стоимость доставки 1 кг полезной нагрузки снижена в 1,5 раза; объем получаемой измерительной информации увеличен в 12 раз, при этом стоимость единицы информации снижена более чем в 20 раз.