Особенности имитации условий космического пространства при наземных испытаниях, страница 2

Ø   широкое применение новейших систем и конструкций;

Ø   внедрение новых технологий,

Ø   высокий уровень организации работ;

Ø   большое внимание к наземной отработке различных систем и КА в целом.

В США был принят новый принцип отработки космической техники состоящий в том, что все бортовые системы должны быть самым тщательным образом испытаны и отлажены на Земле, а в полете отрабатываются лишь те из них, которые при современном уровне техники нельзя проверить на Земле.

Такой подход предопределил значительные капиталовложения в строительство испытательных центров. Ассигнования на эти цели непрерывно возрастали и достигли сотен миллионов долларов в год. Так, например, в 1963 году вложения в создание новых моделирующих установок превысили 800 млн. долларов. Стоимость сооружения экспериментальной базы для отработки системы «Сатурн» - «Аполлон» оценивается в 3…4 млрд. долларов. А всего по этой программе на наземною отработку систем было израсходовано 16 млрд. долларов из 24 млрд. долларов, составляющих общую сумму затрат. За десятилетие (1958…1968 г.г.) в США было введено более 400 различных моделирующих установок, суммарный объем которых превысил 350000 м³.

При создании комплекса экспериментальных установок для испытаний КА возможны два пути.

Первый путь предполагает сооружение множества камер с имитаторами лучистых потоков и факторов воздействия космической среды, приспособленных для испытания какого-то определенного типа аппарата. Такая специализация камер и имитаторов дает возможность делать их более простыми по конструкции и экономичными в эксплуатации, но при этом общее число камер оказывается весьма значительным.

Второй путь — создание ограниченного количества более универсальных камер с имитаторами лучистых и корпускулярных потоков, позволяющих испытывать в одной и той же установке аппараты различных типов независимо от их конфигурации и ориентации относительно Солнца и планет. Для этого в рабочей зоне вакуумной камеры необходимо создать почти натурное поле условий космического полета.

Преимущества того или иного пути развития средств моделирования обсуждаются до настоящего времени не только с точки зрения инженерных и технологических проблем, но и с позиций максимальной результативности вкладываемых средств. Установившихся общепризнанных взглядов на этот счет пока еще нет. Стремление получить максимально близкое приближение условий в камере к реальным космическим условиям наталкивается на чрезвычайно большие трудности технического и экономического характера. Каждая новая ступень в достижении более совершенного моделирования условий космического пространства, влияющих на КА, достигается такой ценой, которая может оказаться неоправданной, если принять во внимание величину получаемого дополнительного уточнения.

В связи с этим при проектировании наземных установок, моделирующих космические условия или режимы функционирования КА, всегда возникает вопрос о максимально допустимой погрешности воспроизведения внешних потоков излучений и частиц и космического вакуума. Ответ на этот вопрос нельзя сформулировать в общем виде, так как для каждого конкретного аппарата влияние вариации внешних условий неодинаково сказывается на его режиме работы.

При создании средств моделирования космических условий необходимо выяснить:

а) какие условия (параметры) космической среды могут оказать решающее воздействие на элементы КА и повлиять на режим его работы;

б) с какой точностью необходимо моделировать эти параметры для КА различных типов;

в) каковы практические возможности имитации параметров космоса, определяющих режим работы КА.

Эти вопросы оказываются в тесной взаимосвязи с характерными особенностями конструкции КА.