РЕСУРС И ИЗБЫТОЧНОСТЬ ХАРАКТЕРИСТИК ДОЛГОВРЕМЕННЫХ ОРБИТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

© С.Е.Пугаченко, И.В.Мельников
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2015 г.

Космические аппараты работают в суровых условиях орбитального полёта и поверхности небесных тел. Актуальным является совершенство конструкции, ограниченной доставляемой массой, условиями удалённости от центров управления, невозможностью технического обслуживания и ремонта.

Огромный опыт длительного космического полёта приобретён в результате осуществления программ «Салют» и «Мир». Были выявле-ны наиболее уязвимые элементы конструкции, критичные решения конструкции и бортовых систем и ключевые мероприятия техническо-го обслуживания и ремонта. Приближение критичного уровня израс-ходованного ресурса было наиболее заметно на тепловых трубах си-стемы обеспечения теплового режима. Выход их из строя привёл к понижению температуры герметичного корпуса и, как следствие, вы-падению влаги на элементах конструкции. Скопления воды в трудно-доступных местах приводило к росту микробиологических образова-ний и повышению риска нарушения электрических связей.

Анализ избыточности проводится на примере модуля функцио-нально-грузового блока (ФГБ) «Заря», который является первым мо-дулем Международной космической станции (МКС) и наиболее дли-тельно функционирующим искусственным объектом из всех, активно существовавших до настоящего времени. В ФГБ учтены уроки дли-тельной эксплуатации станции «Мир». Первоначально был задан срок службы ФГБ — 15 лет и разработаны мероприятия по его обеспече-нию. В дальнейшем, путем анализа и испытаний, осуществлена оценка возможности продления срока службы. Рассмотрены элементы конструкции, обеспечивающие выполнение важных для МКС функций ФГБ.

Оценивается значение тех или иных элементов конструкции в обеспечении весового совершенства. При этом различаются конструк-ционные, технологические и иные причины образования избыточности ресурса. Рассматриваются направления совершенствования конструкции с целью обеспечения функциональных (работоспособность конструкции) и эксплуатационных (безотказность, долговечность, ремон-топригодность) характеристик с минимальными затратами.