Разделы презентаций


Современное состояние и перспективы развития аэрокосмической

Содержание

ПИЛОТИРУЕМЫЕ КОРАБЛИРАСШИРЕНИЕ КОНКУРЕНТНОЙ СРЕДЫ И УСИЛЕНИЕ ИНТЕРЕСОВ2

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Современное состояние и перспективы развития аэрокосмической техники



Пилотируемая космонавтика
дтн,

снс Клюшников В.Ю.
(ЦНИИ машиностроения)

Кафедра 611Б «Системный анализ и управление»

Современное состояние и перспективы развития аэрокосмической техники Пилотируемая космонавтикадтн, снс Клюшников В.Ю. (ЦНИИ машиностроения)Кафедра 611Б «Системный анализ

Слайд 3ПИЛОТИРУЕМЫЕ КОРАБЛИ
РАСШИРЕНИЕ КОНКУРЕНТНОЙ СРЕДЫ И УСИЛЕНИЕ ИНТЕРЕСОВ
2

ПИЛОТИРУЕМЫЕ КОРАБЛИРАСШИРЕНИЕ  КОНКУРЕНТНОЙ  СРЕДЫ И УСИЛЕНИЕ  ИНТЕРЕСОВ2

Слайд 4Разработки за рубежом идут по капсульным и крылатым одноразовым и

многоразовым схемам
Dragon – демонстрационный полет в 2011 году
X-37B – демонстрационный

космический полет в апреле-мае 2010 года
IXV – демонстрационный полет в 2012 году
Индийский корабль (капсульной схемы) – начало эксплуатации в 2016 году
Shenzhou – эксплуатируется с 2003 года

«Orion», США

«Dragon», США

«Dream Chaser», США

X-37, США

«Phoenix», ЕКА

«Shenzhou», Китай

Проект IXV, ЕКА

Проект ARD, ЕКА

«Hermes», ЕКА

проект Японии

Проекты Индии

«Cygnus», США

CRV/X-38, ЕКА/США

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПИЛОТИРУЕМЫЕ КОРАБЛИ

3

Разработки за рубежом идут по капсульным и крылатым одноразовым и многоразовым схемамDragon – демонстрационный полет в 2011

Слайд 5«ТРАНСФОРМЕР»
Отделение от МКС и
выдача тормозного импульса
(характеристическая скорость – 120м/с)
Вход в

атмосферу
(прохождение максимальных тепловых потоков)
Посадка на аэродром
(посадочная скорость – 300-350 км/ч)
МКС
(скорость

полета – 8 км/с)

Сложенные консоли крыла
(выведение, орбитальный полет и вход в атмосферу)

Раскрытые консоли крыла
(посадочный режим)

Раскрытие консолей крыла
(высота раскрытия – 27 км; скорость полета – 1 км/с)

Введение парашютов
(высота – 6÷8,5 км; скорость полета – 0,25 км/с)

Посадка на парашюте
(вертикальная скорость – 0,5÷2,5 м/с)
(горизонтальная скорость – 2,5 м/с)

Форма «Трансформер» сочетает преимущества «несущего корпуса» на гиперзвуке и «самолетной схемы» при посадке

4

«ТРАНСФОРМЕР»Отделение от МКС ивыдача тормозного импульса(характеристическая скорость – 120м/с)Вход в атмосферу(прохождение максимальных тепловых потоков)Посадка на аэродром(посадочная скорость

Слайд 62440
10000
ПРОЕКТ «СПИРАЛЬ»
5

244010000ПРОЕКТ «СПИРАЛЬ»5

Слайд 7КОМПОНОВКА ВОЗВРАЩАЕМОГО АППАРАТА НА ОСНОВЕ ПРОЕКТА «СПИРАЛЬ»
6

КОМПОНОВКА ВОЗВРАЩАЕМОГО АППАРАТА НА ОСНОВЕ ПРОЕКТА «СПИРАЛЬ»6

Слайд 8СХЕМА СПАСЕНИЯ КОРАБЛЯ
Крылатые аппараты - высокое аэродинамическое качество обеспечивает:
посадку на

аэродром
существенное сокращение затрат на поиск и спасание


Применение воздушно-реактивного двигателя обеспечивает

безопасность посадки путем повторного захода или перелёта на другой аэродром

7

СХЕМА СПАСЕНИЯ КОРАБЛЯКрылатые аппараты - высокое аэродинамическое качество обеспечивает:посадку на аэродромсущественное сокращение затрат на поиск и спасаниеПрименение

Слайд 9Многоразовый космический корабль «Dream Chaser» (Sierra Nevada Corporation, США)
8

Многоразовый космический корабль «Dream Chaser» (Sierra Nevada Corporation, США)8

Слайд 10Перспективные пилотируемые космические корабли США
Два из трёх американских пилотируемых кораблей

ближайшей перспективы – CS-100 Starliner и Dragon V2 – создаются

по коммерческой программе доставки экипажей на МКС. Третий (Orion) делается по заказу NASA для дальних полётов.

9

Перспективные пилотируемые космические корабли СШАДва из трёх американских пилотируемых кораблей ближайшей перспективы – CS-100 Starliner и Dragon

Слайд 11Космический корабль «Орион» (США)
10

Космический корабль «Орион» (США)10

Слайд 12ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ПИЛОТИРУЕМЫХ ПРОГРАММ
Исследования
геофизика, астрофизика, медицина и биология, биотехнология,

физические процессы и др.
Техническая база отработки космических технологий
энергетика
конструкции, движение, навигация,

управление и др.
ДЗЗ, связь, экомониторинг и др.
Обслуживание КА
Орбитальная база
Сборка космических комплексов
Производство материалов
вакцины, биопрепараты,
конструкционные материалы,
полупроводники и др.
Коммерческие услуги

Земля

Планеты и астероиды

В XXI веке объем задач у Земли более значителен

Исследования планет
Астероидная безопасность
Территориальные и ресурсные интересы
Технологии колонизации



11

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ПИЛОТИРУЕМЫХ ПРОГРАММИсследования геофизика, астрофизика, медицина и биология, биотехнология, физические процессы и др.Техническая база отработки космических

Слайд 14Перспективный пилотируемый транспортный корабль (РКК «Энергия»)
Основные характеристики:
Масса ПТК

до 20 тонн

Экипаж 4 чел.
Масса грузов до 500 кг Автономность до 30 суток

Возвращаемый аппарат (многоразовый)

Корабль «Союз ТМА» (2001)

Спускаемый аппарат (одноразовый)

1

2

3

4

5

6

7

0

8 м

13

Перспективный пилотируемый транспортный корабль (РКК «Энергия») Основные характеристики:   Масса ПТК

Слайд 15МАРС
Принципы межпланетных пилотируемых полетов
К Луне экипаж доставляется на кораблях с

ЖРД:
Удельный импульс~ 4,0… 4,5 км/с
Тяга – десятки-сотни тонн
Время доставки

на высокие орбиты (40…400 тыс.км) - до 4-х суток

Грузы на буксирах с ЭРДУ:

Удельный импульс~ 50…100 км/с
Тяга – единицы грамм
Время доставки на высокие орбиты (40…400 тыс.км) - до нескольких лет

На орбиту базирования МЭК экипаж доставляется на кораблях с ЖРД, далее полет МЭК с экипажем к Марсу происходит с помощью буксира с ЭРДУ.

ЖРД – жидкостной ракетный двигатель
ЭРДУ – электрореактивная двигательная установка

14

МАРСПринципы межпланетных пилотируемых полетовК Луне экипаж доставляется на кораблях с ЖРД: Удельный импульс~ 4,0… 4,5 км/с Тяга

Слайд 16РОССИЙСКИЙ СЕГМЕНТ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ
Модули

Гермообъем, м3

70
Рабочие места
снаружи/внутри 13/20
РН «Протон-М»
Многоцелевой лабораторный

(2015)

Гермообъем, м3 14
Порты стыковки 6
РН «Союз-2»

Гермообъем, м3 80
Cредняя эл. мощность, кВт 15
РН «Протон-М»

Узловой (2016)

Научно- энергетические (2017)

БАЗОВАЯ ИНФРАСТРУКТУРА РОССИЙСКОЙ ОРБИТАЛЬНОЙ СТАНЦИИ БУДУЩЕГО

УМ – прием кораблей и модулей орбитальной станции нового поколения

МЛМ - научно-исследовательская лаборатория РС МКС

НЭМ – энерго- и жизнеобеспечение орбитальной станции нового поколения

15

РОССИЙСКИЙ СЕГМЕНТ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ     МодулиГермообъем, м3   70Рабочие местаснаружи/внутри

Слайд 17Жесткая часть модуля
(V=19 м3 )
Надувная часть модуля
(V=80 м3 )
ТРАНСФОРМИРУЕМЫЙ МОДУЛЬ
Выведение

в составе РН «Союз-2»
КАЧЕСТВЕННО НОВЫЙ ПОДХОД ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ

КОСМИЧЕСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ

V 100 м3

16

Жесткая часть модуля(V=19 м3 )Надувная часть модуля(V=80 м3 )ТРАНСФОРМИРУЕМЫЙ МОДУЛЬВыведение в составе РН «Союз-2»КАЧЕСТВЕННО  НОВЫЙ

Слайд 18Конфигурация РС МКС после интеграции НЭМ
Научно-энергетический модуль
Малый исследовательский модуль №2
Узловой

модуль
Многоцелевой лабораторный модуль
Малый исследовательский модуль №1
Служебный
модуль
Функциональный грузовой блок
Трансформируемый модуль
17

Конфигурация РС МКС после интеграции НЭМНаучно-энергетический модульМалый исследовательский модуль №2Узловой модульМногоцелевой лабораторный модульМалый исследовательский модуль №1Служебный модульФункциональный

Слайд 19МЛМ
НЭМ
ТМ
ШМ
УМ
ОКА-Т
Перспективная российская орбитальная база
Преемственность и эффективное использование созданного научного

и материально-технического задела

Снижение технических рисков развертывания новой станции

за счет использования модулей, прошедших летные испытания и штатного экипажа

Непрерывность выполнения пилотируемой программы России

Рациональное расходование бюджетных средств

Возможность коммерческого использования созданных космических средств

18

МЛМНЭМТМШМУМОКА-ТПерспективная российская орбитальная база Преемственность и эффективное использование созданного научного и материально-технического задела Снижение технических рисков развертывания

Слайд 20Новые модули РС МКС – прототипы элементов перспективных космических комплексов
Узловой

модуль – базовый элемент открытой инфраструктуры
Научно-энергетический модуль – прототип перспективных

многофункциональных модулей с улучшенными эргономическими характеристиками и высокой энерговооруженностью

Шлюзовой модуль – прототип перспективных двухотсечных шлюзовых модулей для пилотируемых объектов, обеспечивающий поддержку внекорабельной деятельности

Обслуживаемый космический аппарат – прототип перспективных автоматических обслуживаемых платформ

Трансформируемый модуль – прототип перспективных обитаемых космических модулей, обеспечивающий существенное увеличение гермообъема при традиционных стартовых габаритах, эффективную защиту от ионизирующего излучения и микрометеороидов

19

Новые модули РС МКС – прототипы элементов  перспективных космических комплексовУзловой модуль – базовый элемент открытой инфраструктурыНаучно-энергетический

Слайд 21Сборка межорбитального солнечного буксира
Упрощение конструкции раскрываемых солнечных батарей буксира
Повышение надежности

процесса раскрытия солнечных батарей буксира
Полная проверка бускира на орбите перед

отделением от станции
Развертывание трансформируемых модулей
Повышение надежности процесса раскрытия конструкции

Использование орбитальной базы в лунной программе

20

Сборка межорбитального солнечного буксираУпрощение конструкции раскрываемых солнечных батарей буксираПовышение надежности процесса раскрытия солнечных батарей буксираПолная проверка бускира

Слайд 22Реализация пилотируемой лунной программы

Лунная орбитальная станция не предусматривается.

Поддержка экипажа обеспечивается на поверхности Луны
Создаётся необходимая инфраструктура

на основе автоматических космических аппаратов

1. Выведение ВПК на орбиту базирования буксира и стыковка с буксиром

2. Раскрутка буксира с грузом вокруг Земли и переход на траекторию полета к Луне

3. Полет ВПК к Луне
6-12 мес.

4. Скрутка буксира вокруг Луны

5. Быстрое прохождение радиационного пояса Земли

6. Полет ПТК к Луне
3 сут.

7. Торможение у Луны

8. Стыковка ПТК с ВПК, посадка ВПК на Луну, взлет ВПК с Луны и стыковка с ПТК

9. Возвращение ПТК на Землю
3 сут.

Радиационный пояс Земли

Земля

Луна

21

Реализация пилотируемой лунной программы Лунная орбитальная станция не предусматривается.   Поддержка экипажа обеспечивается на поверхности Луны

Слайд 23 Пилотируемый транспортный корабль для полетов к Луне
22

Пилотируемый транспортный корабль для полетов к Луне22

Слайд 24Основные характеристики:
Электроракетный буксир
Назначение:
Доставка на окололунную орбиту взлётно-посадочных и

посадочных комплексов с пилотируемыми луноходами, модулями лунной базы и другими

грузами.

Рабочее тело (варианты)
Длительность доставки груза массой 30 т на окололунную орбиту, лет
Длительность перелёта с окололунной на околоземную орбиту, лет
Электрическая мощность, МВт

аргон / ксенон / иод
0,75
0,25
до 1

23

Основные характеристики:Электроракетный буксир Назначение: Доставка на окололунную орбиту взлётно-посадочных и посадочных комплексов с пилотируемыми луноходами, модулями лунной

Слайд 25Основные характеристики
 Масса орбитального блока взлётно-посадочного корабля (ВПК), т

из них:
 Масса (ВПК), т

 Блок расходных компонентов, включая разгонный блок довыведения, т

75

30
45

Взлётно- посадочный корабль

Блок расходных компонентов электроракетного буксира

Разгонный блок довыведения

Орбитальный блок ВПК

Взлётно-посадочный комплекс с рабочим телом ЭРБ

Назначение:
Безопасная доставка экипажа с окололунной орбиты на поверхность Луны, обеспечение взлёта и стыковки с ПТК на окололунной орбите.

24

Основные характеристики Масса орбитального блока взлётно-посадочного корабля (ВПК), т   из них:    

Слайд 26МЕЖДУНАРОДНАЯ ОКОЛОЛУННАЯ СТАНЦИЯ
Пилотируемый транспортный корабль
25

МЕЖДУНАРОДНАЯ ОКОЛОЛУННАЯ СТАНЦИЯПилотируемый транспортный корабль 25

Слайд 27ПОСЕЩАЕМАЯ ПЛАТФОРМА В ОКОЛОЛУННОМ ПРОСТРАНСТВЕ
Отработка технологий
полетов в дальний космос:

Радиационная

защита/безопасность
Роботизированные системы ВнеКД и ВнуКД
Медицина и психологическое здоровье экипажа при

полетах в дальний космос

Поддержка освоения
объектов Солнечной системы

Обеспечение лунных миссий и деятельности на Луне
Поддержка миссий к обслуживаемым КА (включая телескопы)
Поддержка миссий к астероидам и Марсу
Сборочно-монтажные и наладочные операции на межпланетных комплексах

26

ПОСЕЩАЕМАЯ ПЛАТФОРМА  В ОКОЛОЛУННОМ ПРОСТРАНСТВЕОтработка технологий полетов в дальний космос:Радиационная защита/безопасностьРоботизированные системы ВнеКД и ВнуКДМедицина и

Слайд 28Путь к Марсу: возможная архитектура
РН сверхтяжелого класса
Межорбитальный буксир с ЭРДУ
Энергоснабжение на

планете
Обитаемые модули
Экспедиции на Луну (с 2027)
Станция на ОИСЛ (2025)
МКС
Платформа в L1,2

(2021)

Облет Луны (2019)

Исследование астероида (2023?)

Взлетно-посадочный комплекс

Система мониторинга (дальняя зона - SEL)

Система мониторинга (ближняя зона - ГСО, EML)

Лунная база-полигон (с 2030?)

Марсианская база (2045?)

Экспедиции на Марс (с 2035?)

Ключевые элементы пилотируемой программы дальних полетов

Пилотируемые полеты на Марс

Защита от NEO

Освоение Луны

Пилотируемые корабли

27

Путь к Марсу: возможная архитектураРН сверхтяжелого классаМежорбитальный буксир с ЭРДУЭнергоснабжение на планетеОбитаемые модулиЭкспедиции на Луну (с 2027)Станция

Слайд 29Схема полёта на Марс
Вход в атмосферу и посадка
ОСЗ, H=400 км
ЗЕМЛЯ
*

3 пуска РН – сборка ЭДК (раз в 15 лет);

5 пусков РН – заправка и оснащение (для каждой экспедиции).

МАРС

ЗЕМЛЯ

ОСЗ ~ 200 000 км

ОСМ, H=400 км

Отделение двигательного отсека

Сборка, заправка, оснащение МЭК

8 РН

~ 720 суток

4 чел.

2 чел.

2 чел.

4 чел.

Межпланетный экспедиционный комплекс
Nэу . . . . . . . . . . . . . . .24 МВт
Ресурс . . . . . . . . . . . .15 лет
Тяга ЭРДУ . . . . . . . . .до 50 кг

Взлётно-посадочный комплекс

Разгонный блок для полёта к Луне

Выход на ОСЗ и стыковка с ОС (вариант)

РН 75 т

РН тяжелого класса

28

Схема полёта на МарсВход в атмосферу и посадкаОСЗ, H=400 кмЗЕМЛЯ* 3 пуска РН – сборка ЭДК (раз

Слайд 30Проект Илона Маска «Полет в один конец»
29

Проект Илона Маска «Полет в один конец»29

Слайд 31Проект Илона Маска «Полет в один конец»
30

Проект Илона Маска «Полет в один конец»30

Слайд 32Проект Илона Маска «Полет в один конец»
31

Проект Илона Маска «Полет в один конец»31

Слайд 33Орбитальные отели и коммерческие станции
Роберт Бигелоу рядом с макетом надувного

модуля BA-330
Устройство TransHab и тестовый экземпляр модуля в термовакуумной камере

КЦ имени Джонсона (NASA)

Интерьеры коммерческой космической станции

32

Орбитальные отели и коммерческие станцииРоберт Бигелоу рядом с макетом надувного модуля BA-330Устройство TransHab и тестовый экземпляр модуля

Слайд 34Искусственная гравитация
Город в космосе на 10 000 жителей
Искусственная гравитация за

счет вращения
33

Искусственная гравитацияГород в космосе на 10 000 жителейИскусственная гравитация за счет вращения33

Слайд 35Введение экипажа марсианской экспедиции в состояние глубоко сна позволит сократить

общую массу корабля с 400 до 220 тонн за счет

того, что можно в 5 раз сократить необходимое пространство для экипажа, а также в 3 раза количество грузов для обеспечения жизнедеятельности.

Гибернация и анабиоз

34

Предельная степень обратимого обезвоживания разных организмов

Введение экипажа марсианской экспедиции в состояние глубоко сна позволит сократить общую массу корабля с 400 до 220

Слайд 36Виды РТС космического назначения
Грузовые манипуляторы
ТМС для выполнения технологических операций на

внешней поверхности КА и поддержки ВнеКД космонавтов
Напланетные РТС
Специализированные робототехнические системы
Манипулятор-перестыковщик
Манипулятор беспилотного

КА

Скафандр-экзоскелет

35

Виды РТС космического назначенияГрузовые манипуляторыТМС для выполнения технологических операций на внешней поверхности КА и поддержки ВнеКД космонавтовНапланетные

Слайд 37Космическая транспортно-манипуляционная система (ЦНИИ РТК)
НАЗНАЧЕНИЕ:
локомоция робота по поручням и такелажным

элементам
манипуляция с полезным грузом
установка и снятие полезного груза
стыковка и расстыковка

электросоединителей
инспекция внешней поверхности модулей
монтаж, демонтаж и ТО аппаратуры на поверхности модулей
поддержка операций внекорабельной деятельности экипажа

Манипулятор

Электромеханический
шарнир

Захватное устройство

Магазин сменных инструментов

36

Космическая транспортно-манипуляционная система (ЦНИИ РТК)НАЗНАЧЕНИЕ:локомоция робота по поручням и такелажным элементамманипуляция с полезным грузомустановка и снятие полезного

Слайд 38Антропоморфный робот FEDOR (Final Experimental Demonstration Object Research), НПО «Андроидная

техника»
37

Антропоморфный робот FEDOR (Final Experimental Demonstration Object Research), НПО «Андроидная техника»37

Слайд 39Перспективы космической робототехники: аватары человека-оператора
38

Перспективы космической робототехники: аватары человека-оператора38

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика