Размещено на http://www.allbest.ru/

РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ

АГРАРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Агроинженерный департамент

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Основы АКС»

«Обзор современных аэрокосмических систем»

120700 - Землеустройство и кадастры

Шифр и наименование направление подготовки

Бакалавр землеустройства

Квалификация в соответствии с ФГОС

Выполнил

Студент гр. СОБ+ З - 1 Горобец О.С.

Руководитель Доц. Лимонов А.И.

Москва, 2016



Содержание

Введение

1. Одноступенчатая аэрокосмическая система

2. Двухступенчатая аэрокосмическая система

3. «Двуглавый орел» ЦАГИ

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Учитывая особый статус задач анализа, синтеза и управления аэрокосмическими системами, развитие данной отрасли невозможно представить без использования современных методов и технологий, ориентированных на создание надежных и функциональных ракетно-космических систем. Гарантоспособность систем (надежность в более широком смысле) - это способность предоставлять требуемые услуги, которым можно оправданно доверять. Это свойство является комплексным и состоит из следующих составляющих: безотказность, готовность, достоверность, функциональная безопасность, целостность, живучесть и т.д.

Очевидно, что готовность, живучесть, функциональная безопасность и безотказность аэрокосмических систем во многом определяются способностью предотвратить переход объекта управления в потенциально опасное состояние, например, обеспечить функциональную безопасность летательного аппарата в условиях упругих колебаний. Все механические стержневые конструкции, в том числе и корпуса аэрокосмических систем, являются не абсолютно жесткими конструкциями, то есть осуществляют колебания. Основной причиной, которая вызывает изгиб и колебания корпуса является управляющий момент, который создается рулевыми органами. Данное обстоятельство становиться особо существенным для аэрокосмических систем с насосной подачей топлива, так как для них характерна тенденция создания конструкций с наименьшим весом. Это приводит к тому, что несущие баки имеют небольшую жесткость.



1. Одноступенчатая аэрокосмическая система

Одноступенчатая аэрокосмическая система (англ. "single-stage-to-orbit" (также называемая SSTO) - это любой аппарат, который способен достичь орбиты не используя множество ступеней или отделяемых частей. Обычная одноступенчатая аэрокосмическая система взлетает с ВПП или Стартового стола и достигает орбиты только с тем топливом, которое содержится в топливных баках аппарата. Одноступенчатые аэрокосмические системы не требуют исключительно схода с орбиты и входа в атмосферу для посадки, поскольку они могут заправляться на орбите. Сборка одноступенчатой аэрокосмической системы, в основном, требует устойчивой конструкции космического корабля такой же, как и конструкция самолета, для создания аппарата, который может работать как внутри, так и за пределами атмосферы не меняя своего аэродинамического профиля и размера.

Орбитальные самолеты были введены в Космическую Программу Кербала только когда C7 выпустил свой пакет "spaceplane" к версии 0.12;

Орбитальные самолеты были официально включены в Космическую Программу Кербала в последующей версии0.15 вместе с добавлением Ангара.

Конструкция Одноступенчатой Аэрокосмической Системы

Одноступенчатые Аэрокосмические Системы могут быть сконструированы с использованием различных двигателей подобно своим родственникам многоступенчатым ракетам, однако, следует рассмотреть множество проблем, когда дело доходит до построения орбитального самолета.

Существуют два основных вида одноступенчатых аэрокосмических систем, которые можно создать. Первый вид - это одноступенчатая аэрокосмическая система - орбитальный самолет, который взлетает горизонтально со взлетно-посадочной полосы и приземляется так же горизонтально. Другой - одноступенчатая ракета, которая стартует вертикально и приземляется также вертикально.

Когда дело доходит до выбора двигателей для одноступенчатых аэрокосмических систем, существуют две основных особенности, на которые стоит обратить внимание: соотношение тяги к весу и эффективность.

Твердотопливные одноступенчатые аэрокосмические системы с ракетным двигателем - хуже идеальной: начиная с того, что тягой нельзя управлять или направить каким-либо доступным способом и заканчивая неспособностью использования топлива, расположенного на других частях космического корабля.

Воздушно-реактивные двигатели, хотя и бесполезны в космосе, являются довольно популярными пусковыми двигателями для одноступенчатых аэрокосмических систем из-за своей крайней топливной эффективности, которая позволяет одноступенчатой аэрокосмической системе сохранять драгоценное ракетное топливо до высоты, на которой воздушно-реактивные двигатели больше не эффективны.

Ракеты на жидком топливе идеальны для одноступенчатых аэрокосмических систем из-за способности управлять силой тяги, а также способностью управлять вектором тяги. Множество одноступенчатых аэрокосмических систем используют двигателей "Аэрошип" из-за его превосходных соотношения тяги к весу и эффективности. Неспособность присоединения отдельных ступеней на двигатели "Аэрошип" никак не влияет на конструкцию одноступенчатой аэрокосмической системы.

И с ракетным двигателем, и с воздушно-реактивным двигателем, повторно используемый аппарат должен быть достаточно прочным, чтобы пережить многократные путешествия в космос и обратно без дополнительного чрезмерного веса или обслуживания. Кроме того, повторно используемое транспортное средство должно быть в состоянии повторно войти в слои атмосферы без повреждения и безопасно приземлиться.

Пример в шаблонах, который является работающим экземпляром одноступенчатой аэрокосмической системы, орбитальным самолетом - это "Aeris 4A".

Проблемы внешней конструкции

Внешняя конструкция орбитального самолета намного важней и сложней конструкции ракеты. Принимая во внимание, что при разработке ракет необходимо обратить внимание только на устойчивость конструкции, центр масс и центр тяги, при разработке орбитального самолета нужно обеспокоится также о центре подъемной силы, угле атаки и аэродинамическом сопротивлении из-за вертикальной асимметричности конструкции самолета.

Особенности и Достоинства

- Может быть более эффективным на доступной орбите, чем многоступенчатые ракеты, из-за использования воздушно-реактивных двигателей. Это вызвано тем, что они используют потребление воздуха вместо окислителя в атмосфере, уменьшая требование топлива и вес;

- Не выбрасывает за борт дорогие двигатели и другие конструкции;

- Предотвращает необходимость возврата и обновления выброшенных за борт компонентов;

- Может работать как самолет в пределах атмосферы.

Недостатки

- Одноступенчатые аэрокосмические системы из разряда космопланов не могут быть такими же тяжелыми, как и вертикальные ракеты из-за конструкционных ограничений;

- Одноступенчатые аэрокосмические системы из разряда космопланов требуют выполнения жестких требований по аэродинамике;

- Недостаточное количество топлива для доставки тяжелых грузов на орбиту;

- Обычно не может вмещать достаточно топлива для межпланетного перелета;

- Тяжелее проектировать, чем многоступенчатые ракеты.



2. Двухступенчатая аэрокосмическая система

Двухступенчатая аэрокосмическая система относится к многоразовым космическим системам и касается аэрокосмической системы горизонтального взлета продольной компановки. Двухступенчатая аэрокосмическая система содержит первую и вторую ступень с крыльями, воздушно-реактивные двигатели на первой ступени. Первая и вторая ступени соединены последовательно. Фюзеляж второй ступени находится в миделе первой ступени. Крыло на первой ступени или на обеих ступенях изменяемой стреловидности. На первой и второй ступенях может быть расположено заднее горизонтальное оперение (ЗГО). Причем оперение второй ступени работает как «утка», когда центр масс находится позади него, и как заднее, когда центр масс становится впереди него, и занимает положение с оптимальным углом атаки, когда центр масс совпадает с ним. Все ЗГО и крылья имеют положительный угол атаки и создают подъемную силу. Достигается возможность аэродинамического управления всей системой на взлете, управление порознь обеими ступенями при посадке на землю, увеличение процента выводимой на орбиту массы от стартовой массы всей системы.

Известны подобные системы, см., например, «Битва за звезды», Первушин Антон, М., 2004, стр.203 или пат. RU 2087389. Их условно можно разделить на вертикально взлетающие и горизонтально взлетающие. И те и другие имеют свои преимущества и недостатки. Горизонтально взлетающие системы имеют те преимущества, что не требуют специального оборудования для старта, взлетают и приземляются на обычные аэродромы, не требуют мощных турбореактивных, двухконтурных или прямоточных воздушно-еактивных двигателей (далее ТРД, ДТРД и ПВРД) и от места изготовления до места старта могут долететь самостоятельно.

Все известные горизонтально взлетающие системы были построены по параллельной схеме, которая имеет существенный недостаток, - примерно вдвое повышенное аэродинамическое сопротивление на атмосферном участке полета из-за наличия в потоке двух параллельных фюзеляжей и интерференции между ними на сверхзвуковых скоростях. Или же горизонтально взлетающие системы были построены по контейнерной схеме, являющейся разновидностью параллельной, когда космическая часть системы (далее «вторая ступень») полностью или частично располагалась внутри раскрывающегося отсека атмосферного аппарата (далее «первая ступень»), что также, как и в параллельной схеме, повышает аэродинамическое сопротивление атмосферного аппарата, снижает его прочность и надежность, увеличивает его массу.

Невозможность применения на горизонтально взлетающей аэрокосмической системе гораздо более аэродинамически целесообразной продольной схемы объяснятся тем, что в процессе полета топливо расходуется только из первой ступени аэрокосмической системы, и поэтому при применении последовательной схемы аэрокосмической системы, когда вторая ступень находится впереди и в миделе первой ступени, центровка нарушилась бы настолько, что аэродинамическое управление аппаратом на атмосферном участке полета стало бы невозможным или стало бы невозможным управление первой и второй ступенью порознь на спускаемом участке траектории.

Задача и технический результат изобретения - использование преимуществ аэрокосмической системы горизонтального взлета продольной компоновки и устранение ее недостатков, то есть возможность аэродинамического управления всей системой на взлете и управление порознь обеими ступенями при их посадке на землю. Конечный результат - больший процент выводимой на орбиту массы от стартовой массы всей системы.

ВАРИАНТ 1. Данная аэрокосмическая система содержит первую и вторую ступень, имеющие крылья, и имеет воздушно-реактивные (ТРД, ДТРД, ПВРД) двигатели на первой ступени, причем первая и вторая ступени соединены последовательно, то есть фюзеляж второй ступени находится в миделе первой ступени.

Как указывалась выше, это позволит минимизировать аэродинамическое сопротивление, позволит придать второй ступени гиперзвуковую скорость и вывести ее на большую высоту прежде, чем произойдет разделение ступеней.

ВАРИАНТ 2. Но, чтобы иметь возможность устойчивого полета и аэродинамического управления на атмосферном участке полета, данная система имеет на первой ступени крыло изменяемой стреловидности. Это позволит изменять в широких пределах положение аэродинамического фокуса всей системы по мере расходования топлива из первой ступени.

Причем следует иметь ввиду, что центр масс системы по мере расходования топлива из первой ступени сдвигается вперед. Поэтому для сохранения допустимого диапазона центровок и для оптимизации аэродинамического качества на взлетном и гиперзвуковом режимах полета желательно применить крыло обратной стреловидности. Точнее - крыло на взлетном режиме, когда баки первой ступени еще полные, должно быть прямым или иметь небольшую прямую стреловидность, а на гиперзвуковом режиме, когда центр масс значительно сместился вперед, крыло должно иметь обратную стреловидность (современные материалы позволяют достичь нужной прочности и жесткости). Если попытаться на больших скоростях увеличить прямую стреловидность крыла, то аэродинамический фокус, наоборот, сместится назад и аэродинамическое управление системой станет невозможным.

Хотя возможен вариант, когда крыло на взлетном режиме имеет большую прямую стреловидность, то есть заднее расположение аэродинамического фокуса, а на больших скоростях будет иметь меньшую прямую стреловидность или даже иметь прямую переднюю кромку. Это увеличит скорость отрыва и возможно потребует применения предкрылков, но при применении соответствующих сверхзвуковых аэродинамических профилей крыла (малой относительной толщины с острой передней кромкой) это позволит достичь большего потолка, нежели со стреловидным крылом прямой стреловидности или с треугольным крылом.

Следует отметить, то крыло изменяемой стреловидности хорошо известно в авиации и применяется для снижения аэродинамического сопротивления на трансзвуковых и сверхзвуковых скоростях и смещение аэродинамического фокуса там считается вредным явлением. Однако те же самые технические решения могут обеспечить в данном случае другой технический результат - обеспечение продольной устойчивости при значительном изменении центровки летательного аппарата. Причем, согласно Регламенту п.24.5.3.2.(последний абзац), а именно «Изобретение признается… если… совпадающие решения выявлены, но не подтверждена известность влияния этих отличительных признаков на указанный заявителем технический результат” это решение патентоспособно. Технический результат в данном случае совершенно другой, впервые указанный заявителем.

ВАРИАНТ 3. Если изменения аэродинамического фокуса первой ступни окажется недостаточно, то крыло изменяемой стреловидности следует применить и на второй ступени. То есть данная система будет иметь крыло изменяемой стреловидности на обеих ступенях. Это позволит регулировать положение аэродинамического фокуса в более широких пределах.

Необходимо заметить, что применение крыла переменной стреловидности несколько усложняет и утяжеляет конструкцию, поэтому его не следует использовать без настоятельной необходимости.

ВАРИАНТ 4. На всех существующих аэрокосмических системах использовались треугольные крылья большого удлинения с элевонами. Но управление с помощью элевонов недостаточно эффективно в режиме посадки (например, на «Буране» имеется балансировочный щиток) и отрицательно сказывается на подъемной силе крыла. То есть желательно применить отдельные рули высоты, например традиционное ЗГО (заднее горизонтальное оперение). При этом ЗГО второй ступени оказывается при полностью заправленной и при полностью пустой первой ступени по разные стороны от центра масс. Можно было бы просто зафиксировать это ЗГО в оптимальном положении, но при этом ухудшится управление по тангажу. Поэтому в данном варианте системы на первой и второй ступенях имеется заднее горизонтальное оперение, причем оперение второй ступени работает как «утка», когда центр масс находится позади него, как заднее - когда центр масс становится впереди него, и занимает положение с оптимальным углом атаки, когда центр масс совпадает с ним.

ВАРИАНТ 5. В этом варианте системы также на первой и второй ступенях имеется заднее горизонтальное оперение. Это оперение обеспечивает обеим ступеням хорошую маневренность по тангажу и большую подъемную силу в режиме посадки. Однако управление всей системой, которая в аэродинамическом смысле является неравновеликим тандемом, вполне эффективно и без ЗГО первой и второй ступеней, которые в этом режиме являются балластом. Управление тандемом, как известно, достаточно эффективно осуществляется перераспределением подъемной силы между передним и задним крыльями с помощью элевонов, которые теперь правильнее назвать закрылками или флаперонами. Чтобы можно было полезно использовать ЗГО обеих ступеней и в этом режиме, все четыре горизонтальные аэродинамические поверхности (два крыла и два ЗГО) имеют положительный угол атаки и создают подъемную силу. Это позволит достичь значительно большего потолка, чем при традиционном использовании ЗГО, когда оно создает отрицательную подъемную силу и, фактически, мешает крылу. И, следовательно, это позволит второй ступени вывести больший груз в околоземное пространство.

На рис.1 показана двухступенчатая аэрокосмическая система, состоящая из первой ступени 1 и второй ступени 2. Первая ступень имеет крыло изменяемой стреловидности 3 (пунктиром показано их взлетное положение), ЗГО 4, киль 5 и пять двухконтурных турбореактивных двигателей 6. Вторая ступень имеет крыло изменяемой стреловидности 7, ЗГО 8, киль 9 и расположенный на стыке ступеней жидкостный ракетный двигатель (не показан). При этом нос первой ступени входит в реактивное сопло ракетного двигателя второй ступени (оно будет работать преимущественно в полном вакууме и поэтому его выходное сечение будет почти равным миделю второй ступени). Обе ступени также имеют колесное шасси (находится в убранном положении, и потому не показано).

Рисунок 1 - Двухступенчатая аэрокосмическая система

Работает система так: с помощью ДТРД 6 первой ступени 1 система взлетает с любого достаточно качественного и длинного аэродрома. Крылья изменяемой стреловидности 3, 7 при этом находятся в заднем положении (все направления даны относительно направления полета). Закрылки и предкрылки, если они есть, выпущены во взлетное положение. Все четыре аэродинамические поверхности 3, 4, 7, 8 имеют положительный угол атаки и создают подъемную силу. Управляется система по тангажу путем перераспределения подъемной силы, в основном, на ЗГО первой ступени 4 и на крыле второй ступени 7 (они максимально разнесены по длине системы). По мере расходования топлива из первой ступени и увеличения высоты и скорости полета крылья переводятся во все более переднее положение, достигнув максимального угла обратной стреловидности на расчетной высоте и скорости. Достигнув потолка, система разделяется. Перед разделением необходимо достаточно быстро придать крыльям взлетное положение, иначе может произойти потеря продольной устойчивости полета одной или обеих ступеней. Первая ступень будет иметь сравнительно тупую переднюю оконечность (острая ей не нужна), и поэтому быстро тормозится до дозвуковой скорости. Четыре двигателя из шести глушатся, а на одном двигателе, работающем на малых оборотах, первая ступень совершает посадку на ближайшем аэродроме или планирует с выключенными двигателями.

Вторая ступень 2 сначала включает ракетный двигатель на 15-20% тяги, чтобы не повредить первую ступень, а потом включает двигатель на расчетную тягу и выходит в безвоздушное пространство.

Выполнив программу, вторая ступень тормозится в атмосфере и совершает посадку на аэродром.

1. Двухступенчатая аэрокосмическая система, содержащая первую и вторую ступень с крыльями и имеющая воздушно-реактивные двигатели на первой ступени, причем первая и вторая ступени соединены последовательно, и фюзеляж второй ступени находится в миделе первой ступени, отличающаяся тем, что имеет на первой ступени или на обеих ступенях крыло изменяемой стреловидности.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что крыло/крылья имеет изменяемую обратную стреловидность.

3. Двухступенчатая аэрокосмическая система, содержащая первую и вторую ступень, имеющие крылья и воздушно-реактивные двигатели на первой ступени, отличающаяся тем, что на первой и второй ступенях имеется заднее горизонтальное оперение, причем оперение второй ступени работает как «утка», когда центр масс находится позади него, как заднее, когда центр масс становится впереди него, и занимает положение с оптимальным углом атаки, когда центр масс совпадает с ним.

4. Двухступенчатая аэрокосмическая система, содержащая первую и вторую ступень, имеющие крылья и воздушно-реактивные двигатели на первой ступени, отличающаяся тем, что на первой и второй ступенях имеется заднее горизонтальное оперение, причем все ЗГО и крылья имеют положительный угол атаки и создают подъемную силу.

Аэрокосмическая система «Вьюга»

Разрабатывается проект многоразовой двухступенчатой авиационно-космической системы (АКС) двойного назначения. В качестве самолета-носителя рассматривается военно-транспортный самолет Ил-76.



Рисунок 2 - Аэрокосмическая система «Вьюга»

аэрокосмический система взлет двигатель

Основная задача АКС «Вьюга» -- проведение технологических и общебиологических исследований на коммерческой основе, а также получение новых материалов в условиях космического полета. Кроме того, система может применяться для запуска микроспутников массой до 450 кг.

Варианты военного применения -- фоторазведка, инспекция и перехват космических аппаратов (воздушный старт дает возможность запуска на орбиты в широком диапазоне наклонений), носитель высокоточного оружия («убийца авианосцев»).

Основные преимущества авиационно-космической системы:

1. Полная многоразовость.

2. Использование в качестве самолета носителя Ил-76.

3. Возможность запусков на орбиты в широком диапазоне наклонений.

4. Экологическая безопасность.

5. Мобильность -- возможность запусков космических аппаратов с территорий стран-заказчиков.

3. «Двуглавый орел» ЦАГИ

Новая аэрокосмическая система, способна совершать межконтинентальные перелеты за считанные минуты. Так, например, перелет из российской столицы в Австралию, со скоростью отделения займет всего примерно час. Суперсамолет можно назвать «двуглавым орлом» в силу того, что ученые ЦАГИ выбрали в качестве самолета-носителя двухфюзеляжную модель.

Выбор этой схемы самолета-носителя позволяет подвесить ракетные ступени под крылом, что значительно упрощает наземную эксплуатацию системы.

Рисунок 3 - «Двуглавый орел»

«Двуглавый орел» разгоняет другой самолет, гиперзвуковой. Он размещается как раз между двумя фюзеляжами. После набора необходимой скорости, от «двуглавого орла» отделяется третий самолет - воздушно-космический. Все эти три самолета и являются той самой аэрокосмической системой. Она является трехступенчатой, в силу особенностей своей компоновки.

Параметры российского летательного аппарата будущего рассчитывались так, чтобы перелеты между континентами с заходом в космическое пространство могло совершать как можно большее число путешественников. Кроме этого, обязательным условием была и остается безопасность членов экипажа и пассажиров. Ученым предстояло сделать нелегкий выбор -- из трех известных видов топлива выбрать один. Его выбирали для гиперзвукового самолета-разгонщика и воздушно-космического самолета в трех вариантах: керосин, метан и водород. При этом, в качестве окислителя топлива во всех трех случаях рассматривался только жидкий кислород.

Выбранный вид топлива не только повысил безопасность самого перспективного проекта, но и в значительной мере повысил стартовую массу суперсамолета до 20,9 т. И теперь, согласно последним расчетам, аэрокосмическая система может перевозить до семи человек, -- это два члена экипажа и пять пассажиров. Пять пассажиров для совершенно нового вида транспорта является большим достижением.

Похожая работа уже много лет ведется в американской компании Virgin Galactic. Ее «детищем» является аэрокосмическая система США SpaceShipTwo (SS2). Она была доведена до стадии реальных летных испытаний.

Однако последний испытательный полет SpaceShipTwo закончился катастрофой. 31 октября 2014 года после отделения от самолета-носителя воздушно-космический самолет упал в пустыне Мохаве. При этом один из пилотов погиб, а другой получил травмы. Полеты были немедленно остановлены, а американские ученые вот уже несколько лет не могут исправить ошибки, приведшей к этой трагедии.

Не исключено, что этот инцидент способен поставить крест на амбициозных планах хозяина компании по развитию космического туризма или, как минимум, замедлить развитие всей отрасли.

«Крылатый космос» -- это неформальное название аэркосмических программ. Свое название они получили после полетов в космос нашего «Бурана» и американского «Шаттла». Эти программы, рассчитанные на отдаленное будущее, ведутся не только в России и США. Ученые Китая, Японии, и даже Бразилии заняты подобными перспективными разработками.

Как это будет, и что мешает осуществлению скоростных межконтинентальных и космических полетов?

Реализация проекта аэрокосмических систем, как локомотив сможет не только поднять уровень экономики, она способна дать мощный толчок развитию промышленности в целом, но и ее военной отрасли тоже. Именно поэтому многие проекты являются строго засекреченными, но сообщение ЦАГИ - это, безусловно, доказательство того, что в России по пути «крылатого космоса» сделан очередной шаг вперед.

Стратегическими в «крылатом космосе» являются два направления: космический или межконтинентальный туризм и доставка грузов и экипажей на космическую орбиту.

Сверхскоростные пассажирские полеты на аэрокосмических системах называют еще космическим туризмом вот почему: когда летательный аппарат выходит за пределы плотных слоев атмосферы и выключает двигатель, то его пассажиры частично перестают ощущать на себе силу притяжения земли. Это чем-то напоминает состояние невесомости.

Перегрузки, которые будут испытывать пассажиры аэрокосмических систем, выглядят примерно так: сначала человек при наборе скорости чувствует себя потяжелевшим килограммов на 200, а затем резко перестает вообще чувствовать свой вес. Такие перегрузки во время скоротечного полета «добровольцы» вынуждены будут испытать на себе. Естественно, это потребует специальной проверки пассажиров, их состояния здоровья. Вырастет ли после этого число желающих испытать невесомость на себе, -- не знаю. Для коммерческого использования подобных сложных проектов время еще не настало, -- делаются в этом направлении только первые шаги».

В прошлом развитию аэрокосмических разработок в СССР мешало разделение двух отраслей народного хозяйства -- космической и авиационной. Они, практически, не пересекались. И только после создания НПО «Молния», проекты стали не только называться, но и, по сути, являться аэрокосмическими.

Затраты на доставку космических грузов в случае использования подобных технологий могут снизиться в разы, но даже не это главное:

Проводили эти расчеты с прицелом на космодром «Восточный». Помнили, конечно, и об амурских тиграх, которых ничто не должно тревожить, тем более обломки ракет. Экологическая безопасность подобного способа космических полетов имеет огромное значение. Но есть и еще один огромный «плюс» аэрокосмических разработок - значительное снижение времени подготовки к полету. Полетел, и «погиб» -- это одно, а если полетел, и «вернулся» -- это совсем другое. Развитие программ «Крылатого космоса» -- это мощное развитие отечественной промышленности, и не только гражданской».

Уже сегодня совершенно очевидно, что создание нового российского суперсамолета по программе аэрокосмических исследований повлияет и на обороноспособность нашей страны.

Самарский Государственный Аэрокосмический Университет (национальный исследовательский университет) запустил суперкомпьютер «Сергей Королёв». Компания IBM и Самарский Государственный Аэрокосмический Университет имени академика С.П. Королева (СГАУ) 28 апреля 2010 года объявили об открытии суперкомпьютерного центра, где состоялся запуск суперкомпьютерного кластера на платформе IBM BladeCenter производительностью 10 TFlops. Кластер получил имя «Сергей Королёв». Внедрение одной из 20 самых производительных систем в СНГ позволит ведущему аэрокосмическому университету проводить научные исследования и подготовку кадров мирового уровня, участвовать в реализации программ технологической модернизации экономики и создании конкурентоспособных образцов новой техники. По результатам государственного конкурса в категории «Национальный исследовательский университет» СГАУ вошёл в число 15 лучших инновационных вузов РФ. Часть гранта, выделенного вузу правительством РФ, была направлена руководством на приобретение современного суперкомпьютера. «Сергей Королёв» станет основой интегрированной информационной среды для разработки современных аэрокосмических систем с применением информационных CAE/CAD/CAM/PDM/PLM -технологий, что позволит в 4-5 раз сократить сроки и затраты на создание конкурентноспособных на мировом рынке изделий нового поколения. В спектр задач, решаемых суперкомпьютером, войдет также моделирование наноструктур и разработка нанотехнологий, расчеты для таких отраслей науки и экономики, как автомобильная и аэрокосмическая промышленность, экологическое моделирование и прогнозирование, гидрометеорология и медицина. Аппаратная основа кластера, установленного в СГАУ - платформа IBM BladeCenter и 112 блейд-серверов IBM BladeCenter HS22. Каждый сервер оснащен двумя четырехъядерными процессорами Intel Xeon 5560 с частотой ядра 2,8 ГГц; общий объем оперативной памяти суперкомпьютера - 1,3 Тб; объем памяти системы хранения данных - 10 Тб. Для межпроцессного взаимодействия распределенных приложений используется технология QDR InfiniBand на оборудовании QLogic с пропускной способностью до 40 Гбит/с. Управляющая сеть Gigabit Ethernet используется для сетевой загрузки операционной системы на блейд-сервера, передачи управляющих сообщений, статистических данных, а так же для мониторинга работы узлов кластера. Пиковая производительность кластера - 10 ТФлопс. Сегодня это самый мощный суперкомпьютер в Самарской области. В ближайшее время планируется повысить производительность кластера в 2,5 раза.

«Развитие высокопроизводительных вычислений необходимо нашему университету для успешного решения задач, стоящих перед аэрокосмической отраслью России", - прокомментировал Венедикт Степанович Кузьмичев, проректор по информатизации СГАУ.



Заключение

Аэрокосмические системы - это развитие основного бизнес-направления концерна по созданию систем ситуационной осведомленности высокого уровня.

Аэрокосмические системы - это синтез компетенций предприятий концерна в области информационных систем и создания авиационной техники.

С целью повышения дальности полета аэрокосмической системы, например, ракеты наиболее приемлемым решением является увеличение ее длины, что в свою очередь увеличивает гибкость корпуса [3].

Упругость конструкции корпуса ракеты оказывает неблагоприятное влияние на устойчивость и качество системы управления и, в свою очередь, на гарантоспособность системы в целом. Основная проблематика, связанная с развитием научных знаний в этой области, обусловлена отсутствием точных динамических моделей летательного аппарата как упругого звена в виде мероморфных передаточных функций и их разложений в ряды по тонам колебаний.



Список использованной литературы

1. Технологии высокой готовности для программно-технических комплексов космических систем В.С. Харченко, О.Н. Одарущенко, Б.М. Конорев и др. - Х.: ХАИ, 2010. - 372 с.

2. Харченко, В.С. Гарантоспособность и гарантоспособные системы: элементы методологии / В.С. Харченко // Радиоэлектронные и компьютерные системы. - 2006. - № 5 (17). - С. 7 - 19.

3. Работнов, Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. / Ю.Н. Работнов. - М.: Наука, 1979. - С. 207 - 213.

4. Шабат, Б.В. Введение в комплексный анализ. / Б.В. Шабат. - М.: Лань. - 2004. - 577 с.

Размещено на Allbest.ru