автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.10, диссертация на тему:Системообразующие проектно-поисковые исследования космических и аэрокосмических объектов

На правах рукописи

Куркин Игорь Иванович

Системообразующие проектно-поисковые исследования космических и аэрокосмических объектов.

05. 07. 10 - Электроракетные двигатели и энергетические установки летательных аппаратов 05. 07. 02 - Проектирование и конструкция летательных аппаратов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук.

Москва 2000 г.

Работа выполнена в Московском государственном авиационном институте (техническом университете)

Официальные оппоненты:-

доктор технических наук доктор технических наук доктор технических наук

Синявский В.В. Рылов Ю.П. Сегаль М.Д.

Ведущая организация - ЦНИИмаш г. Калининград Московской области

заседании диссертационного совета Д 053.18,04 в Московском государственном авиационном институте (техническом университете) по адресу: 125871, г. Москва, Волоколамское шоссе, дом 4

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного авиационного института (техническом университете)

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просьба направлять по адресу 125871, г. Москва, Волоколамское шоссе, дом 4

Защита состоится " Э - ¿с ¿о 2000 г., в

и

часов на

Автореферат разослан

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 053.18.04 кандидат технических наук'

Никипорец Э.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Создана многоплановая консолидирующая' система проёктно-пойсковых исследований космических и аэрокосмических объектов. Она также предназначена для подготовки специалистов с широким кругозором, способных адаптироваться к новым, сильно изменившимся условиям,

В силу кризисных явлений, связанных с низким финансированием науки, в России наблюдается разрыв ряда интеллектуальных связей, которые в

•недалеком прошлом обеспечивали непрерывную , передачу научно-исследовательского опыта и знаний от поколений . к поколениям разработчиков. - •

В тоже время в России накоплен огромный научно-технический задел. Его возможности ещё не реализованы в полной мере и он, зачастую, теряется. В связи с этим, именно в настоящее время весьма актуально создание консолидирующих интеллектуальных структур. Они призваны сохранить научно-технический потенциал общества в активной форме и обеспечить его целенаправленную передачу грядущему поколенйю разработчиков для решения им глобальных общечеловеческих'прбблем.

К таким глобальным общечеловеческим проблемам относится освоение космоса. Космос интенсивно осваивается- разными странами с использованием множества изделий. Возможности каждого , ' изделия определяются многоплановыми интеллектуальными взаимосвязями,, которые эволюционно совершенствуются при решении общих задач. .Поэтому эволюционная актуальность каждого изделия может быть, выявлена только с комплексных позиций и на коллегиальной основе. . ..

• Для организации подобных исследований с привлечением опыта и знаний различных специалистов предназначена представленная система. Она сформирована по результатам обобщений многих международных и ряда российских научно-технических разработок. Среди них: ракетные комплексы, атмосферные сверхтяжелые аппараты, космические инфраструктуры, система аэрокосмического перехвата, космический и аэрокосмический конвейер.

Система составлена из программных интеллектуальных структур общесистемного, внешнесистемного и внутрисистемного характера. За счет их конструирования или реконструирования по разному организуются проектно-значимые познавательные процессы.

В основу описания общесистемных структур положены знания из теории математического моделирования и теории движения летательных аппаратов.

В основу описания внешнесистемных структур положены знания из теории проектирования аппаратов и комплексов.

В основу описания внутрисистемных структур положены знания из теории проектирования подсистем и их определяющих элементов.

Различные объединения интеллектуальных структур и соответствующие познавательные процессы осуществляются через систему узлов связей по научным сценариям. В узлах связей предусмотрена сжатая информация о накопленном проектном опыте, знаниях и научно-техническом потенциале различных стран и фирм. К ним относятся: разработки ядерных ракетных двигателей; космическая двухрежимная ЯЭУ для транспортировки спутников н^ ГСО; эволюция концепций двигательных установок; боевая космическая авиация и гиперзвуковые транспортные самолеты; разработки BKA Sanger. Hermes, Hotol, Boeing: концепция KA и ЭДУ.гпо программе SP-100; электроракетные двигательные установки для программ рОИ; программа NASA по ядерным электроракетным двигательным установкам и др., С, .целью более широкого использования этого концептуального опыта, • с учетом взглядов и интересов специалистов из разных ведущих организаций, при решении комплексных проблем разработан' метод взаймоориентирования. В соответствии с.этим.методом представленная в виде совокупности программных объединений система выстраивается Между узлами связей по сценариям и ориентируется согласно доктринам. Среди5 доктрин рассматриваются: массовое обслуживание, создание баз, освоение планет, освоение Марса, многокорабельный транспорт, освоение Севера и Сибири, аэрокосмический перехват и др.

Для реализации этого метода, исходя из доктрин, предусматривается совокупность сходящихся и расходящихся лучей-направлений проектно-^ поисковых исследований. В узлах связей , системы, представлены логические и программные структуры, которые открывают многообразие системообразующих направлений испольэрвания накопленного опыта > проектно-поисковых исследований.

На, конкретных .примерах демонстрируются формы, методы, приемы существования и развития взаимоохватываемых. ситуаций.проектно-поисковых исследований. . К. примеру, среди них: последовательный итерационный взаимоохват состояний подсистем энергетических.и двигательных установок; взаимоориентирование внутрисистемных исследований по образно представленному внешнесистемному замыслу гибридной . установки; картограммы связей , как ориентирующие формы организации и развития различных общесистемных объектовых исследований (сверхтяжелые, аппараты, воздушно-космические системы,,космические инфраструктуры идр,)...

Для постоянного интерактивного развития этого опыта в узлах связей предусмотрены комплексные и ключевые замыслы различных космических и аэрокосмических: ¡,, концепций. По комплексному замыслу околоземное космическое пространство разбито на зоны стратегических интересов. Направления изучение; , стратегических , возможностей , этих зон задаются по картограммам, сценариям и ключевым замыслам. Среди них: ......

- Солнечные энергоряды, обеспечивающие этапы развития планетных или орбитальных станций. Каждая энергоустановка является комплектующей единицей соответствующего ряда, что позволяет создавать энергокомплексы широкого диапазона мощностей.

- Ядерные электрогенерирующце. установки многоцелевого использования, предназначены для оснащения станций и для работы в составе многоразовых межорбитальных транспортных аппаратов (ММТА). ' ММТА стыкуются с разгонными блоками для решения конвейерных задач с возвращением на упорную орбиту. После исчерпания 90% ресурса переориентируются ' на выполнение дальних космических задач без возвращения

Гибридная солнечно-ядерная установка планетного или орбитального базирования. Гарантии безопасности и компенсация внутренних потерь обеспечиваются за счет солнечнрго контура. Предусматривается использование тепловой энергии ядерного реактора исключительно для электрогенерирования.

Ряд. ракетных двигателей и разгонных блоков (РБ), каждый двигатель, исходя из степени оптимальности, предпочтителен для использования на . разгонномблдке, (РЕ)|. соответствующей размерности. РБ предназначены для решения дальних космических задач в одноступенчатых и многоступенчатых аппаратах под транспортные возможности существующих и разрабатываемых ракетоносителей.

- Мощная ядерная космическая энергодвигательная установка с топливом из микросфер для многкорабельных схем освоения космоса. Предполагается её длительное нахождение в космосе в выключенном состоянии;

- Версии крылатых объектов для организации аэрокосмических конвейерных операций. Они оснащены блоками с тепловой памятью (БТП) и комбинированными двигательно-энергетическими установками (КДУ). Блок БТП предназначен для поддержания требуемых температур, высот, скоростей полета и снижения ударных нагрузок. БТП является элементом тепловой защиты аппарата. Если процесс нагрева поверхности аппарата привел к полному расплавлению теплоакумулирующего материала, то включается система проточного охлаждения, одновременно включается двигатель.

В составе КДУ предусматривается замкнутая электрогенерируюшая установка и прямоточный воздушно-реактивный двигатель. Электрогенерирование осуществляется за счет температурного перепада между ПВРД и криогенной системой хранения и подачи водородного топлива.

Сверхтяжелые атмосферные летательные аппараты (термоплан, гидросамолет, экранолет) для доразгонных функций, организации посадочных операций и освоения отдаленных регионов Земли. Предусматриваются различные модификации известных воздушно-реактивных двигателей для расширения их функциональных возможностей и обеспечения дополнительных гарантий безопасной эксплуатации ядерных атмосферных аппаратов.

В узлах связей по результатам коллегиальных проектно-поисковых исследований формируются адресные предложения, которые рассматриваются как информация двойного назначения: как итоговая обобщающая и как исходная ориентирующая для организации очередного цикла проектно-поисковых исследований. Адресные предложения, представленные в виде обобщающих таблиц, номограмм, картограмм, полей характеристик, эскизов и численно-графических ориентирующих образов, являются программной памятью стратегических проектно-поисковых исследований.

Созданная система является гибкой программно-логической структурой, позволяющей на коллегиальной основе, при постоянно изменяющихся внешних условиях, развивать её многоплановые интерактивные возможности: обобщать знания и накапливать проектный опыт, ориентировать на новые разработки, обосновывать новые возможности известных разработок.

АКТУАЛЬНОСТЬ

В отечественной й международной практике создания новых космических и аэрокосмических аппаратов известны многие разработки, которые для своего времени являлись итогом прогрессивного проектного опыта разработок ряда изделий. Например: Ядерные ракетные двигатели для Марсианского комплекса; Ядерные и Солнечные энергетические установки и станции; Ракетоносители, Воздушно-космические комплексы, Сверхтяжелые летательные аппараты-Термоплан, Экранолёт, Гидросамолет; Комбинированные воздушно-реактивные двигатели; Микробаллонные топливные структуры термоядерного синтеза и др. К сожалению, известны случаи утраты уникального научно-технического задела подобного рода. Одна из задач автора-сохранение научно-технического потенциала и проектного опыта по этим и другим связанным направлениям в активной компьютерной форме и развитие его применительно к различным задачам.

Этапами развития созданной автором системы являлись его проектно-поисковые исследования в отечественных комплексных разработках:

1975г - структура ядерного межорбитального аппарата для межпланетных программ, под возможности носителей типа Протон.

1978г - воздушно-реактивные двигательные установки, сопрягаемые с реактором в обеспечение безопасных режимов работы летательных аппаратов!

1980г - экологически-безопасные' реакторные блоки с аварийным тепло аккумулированием. ' л-ч*,-, ...

1982г - Сверхтяжелое летательные аппараты, экранолёт, гидросамолет, термоплан. " "" ■ ■■•■■•■ .■•-,... - ■ .

19ЙГ - комплекс модульно собираемых солнечных электростанций.

1985г- гибридные энергодвигательные структуры. • '

1990г - мощные ядерные установки на основе 7топЛивных композиций из микросфер ( водородное, ядерное горючее ). 4 г 1

После 1995г, эволюционная перспектива-конвейерные' операции,' Система космического и аэрокосмического перехватывания ступеней и грузов!

Исследования отечественных концепций с участием автора осуществлялись в сотрудничестве со следующими организациями: ЦНИИМАШ, МАИ в сотрудничестве кафедр 208, 201, 203, 205, 101, 601, ИАЭ им. Курчатова, НИИТП. КБХА, НПО-ЭНергия, институт Медико-Биологических' проблем, ФИ АН им. Лебедева, СККБ-Искра, СКБ-Термоплан, ГКНПЦ им Хруничева; НИИ ПМЭ, НИИЭМгИстра. и • ' . '■• .

Этот опыт многоплановых разработок предлагается использовать в проектно-поисковых исследований и для более широкого круга стратегических задач.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

В этой связи перед автором стояла цель на базе накопленного отечественного и зарубежного опыта проектирования создать систему проектно-поисковых исследований, которая на интерактивных принципах обеспечит преемственность развития различных поколений технических разработок. В основу создания этой системы автором положен обобщенный опыт разработок многих ученых в том числе и собственный опыт проектно-поисковых взаимодействий при анализе новых концепций со специалистами по аэрокосмической технике различных поколений. Ранг специалистов, проектный опыт и логика взаимодействий с которыми задействована: генеральные, главные конструкторы и ведущие специалисты по стратегическим программам; разработчики процессов и подсистем; ученые и соискатели ученых степеней.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

• Разработана система многоплановых и многоцелевых программ научных сценариев, предназначенных для организации поисковых исследований и изучения предполагаемых космических и аэрокосмических перспектив.

• Программы - сценарии рассматриваются как системообразующие структуры, по которым развиваются сложившиеся связи и устанавливаются новые. Программы - сценарии одновременно рассматриваются как форма организации и как методика ведения и развития проектно-поисковых исследований. Программы - сценарии также осматриваются как гибкая программно-логическая структура позволяющая оперативно совершенствовать систему проектного поиска и коллегиально оценивать изменения в любой подсистеме анализируемых комплексов.

• Предложен метод взаимоориентирования по сценариям взаимоохватываемых итерационных циклов проектно-поисковых исследований.

• ; Разработана система программ-замыслов новых концепций, модельные описания которых являясь активной составляющей научных сценариев, обеспечиваютразвитие проектно-поисковых исследований по новым направлениям. ,

На защиту выносится система многоплановых программ - сценариев и замыслов новых концепций, как интеллектуальная, узловая, модельная

структура расширения роля интересов головных организаций и развития проектно-поисковых исследований по стратегическим направлениям..

Программы - сценарии предназначены для выполнения ряда ориентирующих функций, важных для начала проектирования новых изделий.

В том числе для:

« обобщения знаний и накопленного проектного опыта; ....

• обучения проектированию;

• ориентирования на новые разработки; ,

• развития способностей стратегического анализа;

• обоснования новых возможностей известных разработок.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИИ v -

С точки зрения аналогичных проектно-поисковых систем -исследований космических. и аэрокосмических концепций наиболее близко по смыслу и функциональным возможностям к предлагаемой автором находятся разработки Национального Ядерного Центра Франции (Тиллиетг, Пруст, Kappe,и др.. 1989-!994гг) и Морской Академии США (профессор Ву. 1992-1994гг). ,

Проектно-понсковая система французских специалистов■создавалась для проектирования и анализа ядерных турбогенераторных и термоэмиссионных энергоустановок. В качестве ракеты-носителя был выбран, ,"Ариан-5" с соответствующим учетом массогабаритных ограничений при проектировании ЯЭУ. Созданные математические модели блоков и .подсистем ,»позволяли произвести необходимые исследования при варьировании исходных-параметров с помощью ЭВМ. Результатом работы были параметры .термодинамического цикла, подобранные конструкционные ^материалы, схемно-компоновочные решения. Система позволяла накапливать и хранить проектно-значимый опыт в специализированной базе данных. Необходимо заметить, что видимо именно она позволила использовать наработки ученых и конструкторов... в подводном-кораблестроении при отказе от космических атомных проектов. В то же время отсутствовала возможность проследить с единой позиции весь цикл проработки программы - не было привязки к баллистическим задачам, сложен переход к иным средствам доставки на орбиту и т.д. ; ..

Ближе к разработанной автором системе находится, работа специалистов Морской Академии США в. Аннаполисе. В; отличии от французской, американская система представляет собой единую компьютерную программу с возможностью добавления различных специализированных блоков.

Проектирование начинается ■ от • рассмотрения ¡циклов и оптимизации их параметров. Затем, компануя ■ из - стандартных блоков типа "компрессор", "трубопровод", "турбина" и т.д. необходимые схемы, производится расчет как подсистем, так и установок в целом; ¡' Система позволяет проектировать подводные, надводные, наземные, воздушные и космические объекты.

К сожалению логика построения американской системы построена таким образом, что в случае получения неработоспособного варианта конструкции на экране компьютера появляется оповещение - вариант неработоспособен. В то же время отсутствует возможность определить - в какой подсистеме происходит выход за ограничения и, соответственно, усложняется анализ этой подсистемы для поиска компромиссных решений. Отсутствует привязка к средствам доставки на орбиту и возможность анализа космических задач.

Созданная автором проектно-поисковая система имеет более многоплановую и длительную историю развития(1970 -1999 гг.)

Результаты, полученные с помощью разработанной автором системы сценариев проектно - поисковых исследований, носят более широкий характер обобщений и более широко использовались'.

• в разработках ядерных разгонных блоков и ядерных двигателей, расширяющих возможности РН тяжелого класса в рамках программ полёта на Марс ( некоторые результаты в кандидатской диссертации автора);

• при подготовке технических предложений . по, аппаратам сверхтяжелого класса, в обоснованиях перспектив создания, аппаратов» типа Термоплан; (Технические предложения в ГОСПЛАН - Создание тяжелого ЛА. МАИ-1981 г);

• в разработках ядерных . установок перспективного класса.<акт об использовании результатов в ИАЭ им. Курчатова пр.шагается);

• при организации лекционно-игровых форм изучения специальных курсов в международной космической школе при МАИ.- Выпущен научно- технический отчет. Тема 610-9102 "Формирование концепций марсианской экспедиции на 2000-2020. Разработка научных и методических основ их Подготовки и реализации в рамках международной кооперации." Книга^б - " Компьютерное сопровождение проектных исследований энергетических и двигательных средств

По теме диссертации .выпущено/41: научно-технИческих1 отчетов24 в ЦНИИМАШ и 17 в МАИ, в том чисЛе по заказу- ЦНИИМАШ ( 1994г) научно-технический отчет - " Разработка методического обеспечения для1 анализа применения комбинированных транспортных систем, включающих РБ ЖРД и

ЭРТА." Шифр темы 811-9120 " Развитие Ц" ( акт об использовании материалов в ЦНИИМАШ прилагается)

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Работа начата в ЦНЙИМАШ ( 1967г), завершена в Московском Авиационном институте.

Научно-технические основы системы программ - сценариев и результаты проектно-поисковых исследований по сценариям представлены в следующих монографиях, журналах и сборниках:'

• "Солнечные системы, преобразователи энергии. Моделирование развития и инфраструктуры космических станций". Монография, изд. Ellis HorWood. США 1993г.

• "Космические энергетические системы для Земли". Монография. Международная изд. ассоциация, lohn Willey & Sons Ltd. in association with Praxis publishing Ltd. 1998r.

о " Информация и анализ проектов солнечных энергетических систем." J. Space Power. Resources, Manufacturing and Development. Volume 13. Number 1 &2. 1994

• " Проектные исследования бортовых и автономных энергокомплексов на основе модульной солнечной электростанции". Труды' академий наук " Исследование творчества основоположников космонавтики и современные проблемы". Москва, Наука 1989г.

• "Перспективы использования магнитодинамических и плазмодинамических технологий по аэрокосмическим направлениям". "Космический и аэрокосмический конвейер 2000 и система проектного анализа концепций". Сборник докладов международного научного консультативного совещания. Российская академия наук. ИВТАН. Март 1999г.

Результаты работы докладывались и обсуждались на отечественных и международных конференциях, симпозиумах, конгрессах и научных советах:

• "Некоторые особенности проектирования двигателей, энергоустановок, аппаратов". Доклад на международной конференции-50 лет ЦНИИМАШ. Научно-технические проблемы Космонавтики и Ракетостроения.

• "Интеллектуальная среда проектирования в структурах главного конструктора авиационно-космических систем". Доклад на конференции - 75 лет Военной Воздушной инженерной Академии им. Жуковского.

• "Информационная система принятия решений по. развитию концепций проектов". Доклад на конференции 150 лет основоположнику аэродинамики и гидромеханики Н.Е. Жуковскому.

• "Моделирование развития космических солнечных электростанций." Доклад на Международном симпозиуме - Энергия из космоса. Франция. Париж.

• "Возможности использования воздушно-космических систем в космических задачах". Доклад. 43 Конгресс Международной Астронавтической Федерации. США. Вашингтон.

• "Концепции космических транспортных комплексов в системе концептуального проектирования." , Доклад. 44 Конгресс Международной Астронавтической Федерации. Грац. Австрия.

ПРЕЗЕНТАЦИЯ КОМПЛЕКСА РАБОТ АВТОРА

• "Проекгно-игровая система анализа концепций. Космические и аэрокосмические конвейерные операции". Второй межведомственный научно-технический семинар. Октябрь 1998г. ГКНПЦ им Хруничева. Работа признана актуальной и отмечена в проекте решения.

• "Системообразующие проектно-поисковые исследования космических и аэрокосмических объектов и вузовское образование". Межведомственное консультативное совещание МАИ. Май 1999г. На консультативном совещание присутствовали, ведущие специалисты РКА, ЦНИИМАШ, ГКНПЦ им. Хруничева, ЦИАМ, ИЦ им. Келдыша, ИКИ РАН, ИВТ РАН, РКК Энергия им. Королева, РНЦ Курчатовский институт, ВНИИЭМ, НИИ ПМЭ, НИИЭМ г. Истра, РНИ КП, АНТК им. Туполева, ОКБ Сухого, ОКБ Яковлева, НИИРП, ГОСНИИАС и различных кафедр МАИ. Совещание отметило, что представленная проектно-поисковая система, является ключевой координирующей структурой, развиваемой в МАМ, уникальной компьютерной обучающей инфраструктуры, предназначенной для обслуживания коллективов предприятий и фирм при решении ими задач по созданию авиационно-ракетно-космических систем новых поколений.

• "Космические и аэрокосмические перспективы сверхзвуковых объектов по сценариям сотрудничества." Международный совет ведущих специалистов. SMi-Бизнес и Информация. Англия, Лондон, ноябрь 1997. На совете присутствовали руководители ассоциаций, аэрокосмических фирм, университетов,

испытательных и аналитических центров, представители военных штабов, ведущие разработчики аэрокосмических программ США, Франции, Германии, Англии, Нидерландов и России. Работа получила высокую рейтинговую оценку, имеется официальное уведомление■ (копия официального уведомления прилагается)

По результатам международных публикаций и обсуждений докладов автор был принят и является действительным членом Института Аэронавтики и Астронавтики США. (копия свидетельства прилагается)

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 50 печатных работы.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы (223 наименований), содержит стр. '340 машинописного текста, 89 рисунков и ►таблиц.

Первая и вторая главы диссертации посвящены описаниям системообразующего метода организации программ - сценариев и составляющих ситуаций проекгао-поисковых исследований. В первой главе введены основные терминологические понятия.

В главах 3-6 представлены методические примеры, каждый из , которых характеризует определенную сторону и форму существования программ -сценариев проектно-поисковых исследований, иллюстрируются этапы и стадии многопланового развития проектно-поисковых исследований. Примеры представлены в виде структур общесистемных, внешнесистемных, внутрисистемных связей и программ - сценариев используемых для анализа различных версий и замыслов концепций ЭУ, ДУ, Аппаратов и Задач.

В главе 7, и подразделах 4.1.1, 4.2Л, 4.5, 5.3, 6.5 даны алгоритмические описания-характеристики проектно-поисковых (внешне-системных, внутрисистемных и общесистемных) процедур составляющих программ -сценариев. . ..-.•

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ПРОЕКТНО-ПОИСКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.(РАЗДЕЛ 1) / 5,17,18, 20 /

......Система программ - сценариев предназначена для формирования поля интересов

головных организаций и осуществления проекшо-поисковых исследований в границах и вне границ этого поля интересов. Рис.1 Границы поля интересов и точка зрения (угол интересов на Рис.1) на. перспективу формируются генеральными и ведущими специалистами, исходя из направлений предполагаемых реализаций своих изделий и информации о научно - технических, фундаментальных, проектно -конструкторских, технологических достижениях и разработках, как российских так и зарубежных, которые предполагаются внедрить в головной организации для решения директивных целей и задач.

Однако, объективно существуют такие разработки и достижения, полезность которых, в силу разных причин, для головной организации могут быть не очевидными. Поле разработок, очевидность которых не доказана, представлено На Рис.1 , как поле ^неопределенности для головной организации. В условиях жесткой конкуренции за рынки сбыта своих изделий головные организации стремятся к постоянному расширению своего поля интересов.

Изучение скрытых возможностей научно-технических достижений на стыке интересов и в интересах различных головных организаций осуществляется с использованием программ - сценариев проектно-поисковых исследований.

Проектнц-поисковые программы - сценарии, разработанные автором, имеют ЗО^яетнюю историю своего развития. .

( Они, в разное время, развивались в интересах различных головных организаций. Проектно-поисковые программы - сценарии являются отображением путей и направлений исследований (изломы связей на Рис.1), которые изменялись, в разное время, в зависимости от изменения взглядов (доктрин) на российскую стратегическую авиационную, ракетнук) и космическую перспективу. Направления исследований, изломы связей между программами - сценариями представлены на Рис.1: ракетные комплексы, атмосферные сверхтяжелые аппараты, космические инфраструктуры, система космического и аэрокосмического перехватывания; космический и аэрокосмический конвейер.

Для учета взглядов и интересов специалистов из разных отраслей и разных головных организаций разработан метод взаимоориентирования взаимоохватываемых итерационных циклов проектно-поисковых исследований.

Систёмообразаищие проектно-поисковые . исследования космических и аэрокосмических объектов. ' ==

ПОЛЕ ИНТЕРЕСОВ ГОЛОВНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ЗАДАЧИ

ПОЛЕ

НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ угол,

г

КОСМИЧЕСКИЙ И АЭРОКОСМИЧЕСКИИ КОНВЕЙЕР

ЦЕЛИ

Рис.!

Для реализации этого метода между программами-сценариями предусматривается система узлов связей и совокупность . сходящихся и расходящихся лучей - направлений проектно-поисковых исследований. Эти лучи-направления (относительно узлов связи) по форме образуют различные ромбовидные взаимоориентирующие стрелки связей проектно-поисковых исследований. Для ориентирования эти?? стрелок в узлах связей формируется информация о накопленном проектном опыте, знаниях и научно-техническом потенциале проектно-поисковых исследований. В узлах связей формируются логические и программно-логические структуры, которые открывают новые системообразующие направления использования накопленного научно-технического потенциала в интересах различных головных организаций.

Стрелки связей выстраиваются и ориентируются в виде цепочек связей исходя из доктрины, как системы ориентирующих взглядов на перспективу. Ромбовидная форма стрелок-связей и соответственно проектно-поисковых исследований продиктована необходимыми условиями начального расширения зоны поиска исходя из вариантов задач и с дальнейшим сужением этой зоны поиска вокруг поставленной цели исследований.

ОПТИМАЛЬНАЯ СТРАТЕГИЯ ПРОЕКТНО-ПОИСКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. (РАЗДЕЛ 1.1)

Процесс анализа концепций проектов разбит на ряд этапов и подэтапов, характеризуемых установлением на каждом частного итерационно-сбалансированного состояния между программными блоками. Одно из состояний проекта на Рис.2 - Бп = кп( Вт, 8кп, Хп ) Хп - 8т - Бкп - программные блоки: опи.мизационный, структурный, согласующий. Для п этапного процесса состояние проекта 8п ( 1 = 1...п ) на каждом этапе задается вектором с одной или несколькими компонентами и совокупностью характеристик, определяющих специфику проекта. Координирующее преобразование вектора состояния от этапа к этапу, в зависимости от характера исследований, осуществляется воздействием на него векторами управлений из программных блоков Хп - Эт - Бкп. Координирующее преобразования кп( Бт, 8кл, Хп ) является функцией вектора состояния и вектора управления на каждом этапе. Последовательность координирующих преобразований с использованием совокупности координирующих функций кп , начиная с п этапа и кончая первым, можно записать следующим образом 8п-1=кп(8п, Бкп, Хп)

СХЕМЙ СВЯЗЕЙ

ВАРИАНТЫ ДОКТРИН

Програкнно-логические объединения.

' Задачи — аппараты -Двигатели -

Энергоустановки-Преобразователи • Состояния

к'®.

Координирнччие фцнкции Б£= ЙС 5о. 5к1. XI) -51= ЙГ^!."^]. XI)

— БЬ кТГ*§]7~5к1. XI)

^К». Л..п

— 5е= к^ГзТТГЗк*. X«) """"-^Кп.

— Бп= кп( Иж. 5кп, Хп)

( 1 ( [ I

I £ > й * К

Стратегия^поиска ^

Эоолоциокная перспектива

Варианты идей

Образы

Информационные карты

Поде характеристик

Схемы, эскизе

| ^ |Новв1 возможности

Интерактивные демонстрации

Стадии развития

КООРДИНИРУЮЩИЕ возможнйети БАЗОВЫХ ЗНАНИИ

СТРАТЕГИЯ $1 ТЕХНИЧЕСКИЕ'

Моделирование

ТРЕБОВАНИЯ

СЦЕНАРИИ и СИТНВДИЙ

и

1 ППСИЩРОВйНИЕ

^ К1--■-

Ориектированне. Идентификация.

Систеиатизациа.

ШЕРШКВННЕ ДЕШСТРЙЦИИ

НОВЫЕ

Прогнозирование.

В03ШН0СТК

ОКТРИНА 5к1

ОПЫТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Sn-2=kn-2(Sn-l, Skn-1, Xn-1)

Sk=kl(Sl, Ski, XI)

Если предыдущее равенство подставить в последующее, то получим' конечное состояние Sk выраженнное через начальное состояние Sn Sk=kl(k2(k3(.....(kn(Sn, Skn, Xn)).......))) ; '

Таким образом существует последовательность векторов Xn, Xn-l,.,.,Xl, соответствующих последовательности, координирующих преобразований

kn.....kl, называемых поведением или стратегией. Если координирующие

преобразования выбраны в соответствии с какими-то определенными критериями, то множество оптимизирующих векторов управлений называется оптимальной стратегией координации исследований.

КООРДИНИРУЮЩИЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОЕКТНО-ПОИСКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. (РАЗДЕЛ 1.2)

Программы - сценарии развиваются по, спиральным принципам, когда на новых витках проектно-поисковых исследований анализируются и переосмысливаются результаты ранее проведенных разработок. Характер спиральных исследований изображен на Рис.2 (нижняя часть рисунка) в виде следующей цепочки связей - доктрина - технические требования - стратегия поиска - новые возможности. Согласно спиральных принципов по стадиям, как показано на Рис.2 и по научным сценариям (как бы из вложенных друг в друга процедурам:; составляющих) открываются следующие возможности проектно-поисковых исследований:

• исходя: из доктрины, формируются общесистемные связи и ситуации, определяющие стратегию поиска (левая,часть Рис.2);

• за счет накопленных базовых теоретических знаний Si и соответствующего проектного опыта Ski раскрываются - внешнесистемные координирующие возможности программно-логических составляющих программ - сценариев (центральная часть Рис.2); , - > ,

• с использованием программно-логических. „объединений, в режимах , интерактивных демонстраций по сценарияк? обсуждаются стратегические внутрисистемные возможности, формируются варианты требований и -технические характеристики различных проектных концепций (правая часп> Рис.2).

РАЗВИТИЕ СИСТЕМЫ СВЯЗЕЙ ПРОЕКТНО-ПОЙСКОВЫХ:

ИССЛЕДОВАНИЙ (РАЗДЕЛ 2) <

Согласно стадий (Рис.2) обеспечивается развитие общесистемных, внешнесистемных и внутрисистемных возможностей проектно-поисковых исследований, - формируются ».-•• отрабатываются 1 многоплановые-информационные, программные и логические составляющие программ -сценариев, обеспечивается стратегическая ориентация исследований.

• На стадии планирования и ориентирования устанавливается приоритетное направление и предполагаемая' эволюционная перспектива проектно-поисковых исследований. Т

• На стадии идентификации формируются замыслы-версии проектно-поисковых исследований и отрабатываются стратегические формы сотрудничества.

• На стадии систематизации и прогнозирования формируются адресные предложения по вариантам и характеристикам возможного стратегического использования различных фундаментальных разработок и программно-встроенная память проектно-поисковых исследований.

ПЛАНИРОВАНИЕ И ОРИЕНТИРОВАНИЕ.(РАЗДЕЛ 2.1)

Приоритетное направление (эволюционная перспектива) исследований выбирается и задайтся исходя из вариантов предполагаемых доктрин. Варианты предполагаемых доктрин: массовое обслуживание, создание баз, освоение планет, освоение Марса, многокорабельный транспорт, освоение дальнего Севера и Сибири, Аэрокосмический перехват. В виде схем интегрального" анализа планируются конвейерные цепочки поисковых исследований, варианты и последовательность действий и взаимодействий различных объектов с различным компоновочным содержанием. Схема интегрированного анализа концепций объектов и проектов по общесистемным сценариям и по конвейерным цепочкам представлена на Рис.3.

В центре схемы - условная векторная интерпретация выбора приемлемых вариантов двигателей, энергоустановок, аппаратов.

Объекты исследований: воздушно-космические, орбитальные аппараты и комплексы, Ориентиры исследований - транспортные возможности ракетоносителей. Исследуемые участки (Рис. 3 и 4):

• атмосферный полет, место старта может быть ка Зёмной поверхности или в воздухе (высоты 0-200 км);

cxemft нптегрпровпппого проептпого йпаппзд энергетических п двпптельиых упгаповоп

ШЕШие «xuineIrw ДЛ11Ф09Я в ncivmneimc n» rtncraiiromoi bwti:

исютлыпга мпшиьи nuit ms et поспипогимш отеиш. lociiBiu lue i Minuiu nuiuitnna. м шоюпнпппые орбиты it ni m (шыпости.

mcivmnBinm ОВбпШОИЫ! Clinunrt обгспечеппе обпиемьи лонгов. DBCivmniimií boibiiMi ticJ. обеспечение повторного вспошмши пез -

сткпипа л пез tu neunmal (pcwu

Шв

nOCHIIlb raiM nom Miijnao mai

owumma сияшя

3UI4I .

- miFHK Biimni ..

Г\ tnoiOíHrnaí i

/vV

ВЕПТОР ЗУ

CIIH1 ИИОСвЮТЛ) 1Ы1Е11ПЛЯ

———400»

tunen

JUMBOUn 1ЕШ11Ш

n

(ОШШПМА

-Z4-

• операции возвращения в плотных слоях атмосферы (высоты 200-0 км);

• операции перехватывания ступеней и грузов (высоты 20-50 км);

• околоземные операции, когда аппарат перебазируется или поддерживается на заданной орбите (высоты 200- 500км, 500-36000 км);:

• полеты в дальний космос транспортных комплексов, собранных на околоземной орбите (высоты > 36000 км).

Транспортные характеристики комплексов - масса, габариты грузового отсека - рассматриваются как ориентирующие проектный поиск показатели. Принимаются во внимание ограничения на размеры грузового отсека, дозы радиации и химического, загрязнения, оптимизируемые характеристики: структура масс и стоимостей, электрическая мощность, коэффициенты полезного действия, тяга, удельная тяга, размеры. ; Критериальные показатели: удельная масса полезного груза, удельная стоимость транспортировки, время транспортировки. • ' .

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПРОЕКТНО-ПОИСКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЩРАЗДЕЛ 2.2)

Идентификация предполагает, согласно цепочек конвейерного анализа, сформированных на предыдущей стадии, задействование специализированного опыта исследований, сопоставление согласование мнений и сйедений, выявление, учет и развитие общесистемных, внешнесистемных и внутрисистемных тенденций, закономерностей и связей. Для формирования проектного фундамента встречных проектно-поисковых исследований (по замыслу) отбираются и задаются варианты и характеристики корневых объектов. Корневые объекты являются вариантами таких систем, опыт разработок которых может быть использован и для решения других проектно-конструкторских задач. Варианты корневых объектов, как объекты - ориентиры определяющие направление проектно - поисковых исследований, представлены в правой и центральной части Рис.3, а так же на Рис. 4-13. Корневые объекты предусматривают нововведения, в привязке к которым формируются различные концепции проектов (версии преобразователей, двигателей, энергоустановок, аппаратов и комплексов). При формировании концепций проектов проводятся экспертные консультации (диалог) с различными специалистами (и в том числе с разработчиками корневых объектов) о возможности . использования их специализированного опыта по другим направлениям.

ОБЪЕКТЫ — ОРИЕНТИРЫ

ПРОЕКТНО—ПОИСКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИИ

Вшстяпиштап В1РШПТ стш С тштпп'" *' ' „ МРпя-Хотои

Р..Г- -Ь

СИСТЕМАТИЗАЦИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ. (РАЗДЕЛ 2.4)

На стадии систематизации и прогнозирования реализуется ¡(накапливается, хранится 'и оформляется) программно-встроенная адресная информация (программная память). С использованием адресной информации, * исходя - из доктрины, формируются адресные предложения по вариантам и характеристикам возможного стратегического использования корневых объектов. Адресная информация формируется с компьютерным сопровождением и на коллегиальных принципах (верхняя схема на Рис.5). '1С, ^

С использованием указанных на схеме компьютерных окон, исходя из замысла (доктрина - космический и аэрокосмический сценарий - эволюционная перспектива), адресная информация редактируется (дополняется, корректируется, перераспределяется) по сценариям и в итоге получает стратегическое значение в проектно-поисковых исследованиях. Обозначения к схеме (на Рис5) - Компьютерное образное сопровождение: 1 - информационное окно итоговых характеристик. 2 - окно проектного анализа вариантов межорбитального транспортного аппарата(М'ГА). 3 - окно проектного анализа ступеней. 4 - окно, варианты энергоустановок. 5 - окно, варианты энергодвигательных установок, б - окно, варианты носителей, характеристики настройки: 0 одноразовые носители; 2ЫН >1 многоразовые крылатые

аппараты. 7 - окно, проектный образ межорбитального аппарата. 8 - окно, чередование вариантов: КЬ - 1 или 2 электроракетные двигатели(ЭРД): К1, - 3 ракетные двигатели твердого топлива(РДТТ); 4 жидкостные ракетные

двигатели(ЖРД); КЬ - 5 ядерные ракетные двигатели(ЯРД). 9 - окно управлений. 10 -окно, образ ступени. 11 -окно комментариев.1'12 - последовательность окон принятия решений. 13 - плоскость экваториальной орбиты, отсчет наклонений.

14 - показатель грузопотоков МТА с ЭРД. ЦКР - 0 туда; ЦКР >1 туда и обратно.

15 - граница зон космических радиаций, ограничители транспортных операций.

16 - количество пусков ракетоносителей и воздушно-космических аппаратов. 17 -показатель грузопотоков разгонный блоков и вспомогательных ступеней. 1ЖО -0 туда; ЦКО > 1 туда и обратно. 18 - характеристики границ тени, наклонения, продолжительности теневых участков. 19 г характеристики удержания объектов в диапазоне высот, количество включений двигателей. 20 - характеристики аэродинамического торможения.21 - характеристики состыкованных на опорной орбите объектов. 22 - опорная орбита, ВС и ВХ - наклонения. 23 - орбита возвращения. 24 - промежуточная орбита. 25 - рабочая орбита.

компьютерное обршое сапроватдЕИНЕ

•]1ДДД

«ШПРОВШ ТРСДШШИ к ¿У,_

1 ШШО-ЛРВЕПТШМ

ГШтОШШтОТТШ®Ьг^~т В1Р,_ мп Ьг-Цг

1ОШШ ПРОШЛОГО ШИШ

сшпши

¡1 Вкпо-ЭУ

5. окпо-з си

ьош-повмш гю-о ошш. Рпх тпа

И-0.Ш-П0НШ1Ш0ЛЛ

ЛОСЦШШг ЕЖИ ¿У

1 кто-ц-< И 126 кг ш

Опозлш ОР5Ш

_I

К1-0Ш ЧЕР1ШШНЕ В1РН1Г1Ш

а ккишшшпсп юмшдеш шг 8>аяпи та

о-иошн& ишгсепишл еемш

ОБЪЕКТЫ — ОРИЕНТИРЫ ПРОЕКТНО-ПОИСКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИИ

Рис. 5

ЭВОЛЮЦИЯ И ИНТЕРАКТИВНЫЕ ЦИКЛЫ ВНУТРИСИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. (РАЗДЕЛ 3) / 10 /

Вариант доктрины исследований - Создание баз. Направление, эволюционная перспектива исследований - энергетические блоки различного назначения для формирования систем, для рассредоточения в космосе, на Земле и планетах, для оснащения и дооснащения баз станций, для транспортировки и само транспортировки на другие орбиты и в составе многоцелевых транспортных аппаратов.

По замыслу предусматриваются следующие свойства и возможности программ -сценариев проектно-поисковых исследований: эволюция и синтез связей, интерактивные возможности.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИТЕРАЦИОННЫЙ ПРОЕКТНО-ПОИСКОВЫЙ ВЗАИМООХВАТ СОСТОЯНИЙ ПОДСИСТЕМ ЯДЕРНОЙ УСТАНОВКИ.

(РАЗДЕЛ 3.1)/3/

Направление, эволюционная перспектива исследований - Сеть мощных энергосташшй в космосе и на планетах, с большими удалениями от баз станций, с обменом энергией по лучу, транспортируемых с помощью известных транспортных средств.

Образное толкование программы - сценария проектно-поисковых исследований -проектный анализ ЯЭУ - показано на схеме Рис.5 Исследования ведутся итерационными циклами. Области исследований представлены как бы из вложенных друг в друга пространств-характеристик. В центре область характеристик преобразователя энергии, далее, по приоритетности, область реакторного контура, излучательного контура, двигательного кожура и замыкающая область характеристик всей энергосиловой установки. Главные ограничители - габариты и масса грузового отсека носителя. Оптимизируемые характеристики - длина, диаметр, толщина перемычки, удельная масса трубки-оребрения. Выбирается форма панелей: плоская, объемная ( коническая или цилиндрическая) или комбинированная.

Выделены границы целесообразных структурных изменений в ядерном проекте Рис.6, когда предпочтителен определенный тип реактора, определенный вариант "излучателя, определенная конфигурация установки. Анализируемые варианты компоновок - лучевые и с элементами раскладывания. Варианты излучателей -конические, цилиндрические, плоские и комбинированные. В зависимости от

-г б-

Проектный апдлпз Я ЗУ

Сметена приоритетов.

Космическая задача.

»и*

касса Ир

ограничения по доставке

Опр

зрительный овраэ

А II- 1111

с

1111111

ИПЗ®

мишень проектного

—. -—14=. е5

анализа -

п.г.

уяеяьпал касса кг/кат-ад , кри'гег'иальЕша аоялгзтель

I........

нояность ЯЭСУ -1_

электрическая мощность квт

в&ршпт 1пааизй расчетной ппфоршцнл

ЯЗУ мпшпастьга ¿а юа квт

С, ввииж» ш пл«

Амшп

мощности установки предпочтительна определенная компоновочная конфигурация: до 100кВт предпочтительна лучевая схема построения установки (с коническим излучателем и коническим топливным баком); свыше 100кВт могут появится яростейшие, достаточно жесткие, элементы раскладывания.

СТРУКТУРА И ЛОГИКА ОБРАЗНОГО ИНТЕРАКТИВНОГО ОТОБРАЖЕНИЯ СВЯЗЕЙ И ИНФОРМАЦИИ В ПОДСИСТЕМАХ СОЛНЕЧНОЙ УСТАНОВКИ. (РАЗДЕЛ 3.2) / 6,4,9 /

Направление, эволюционная перспектива проекпю-поисковых исследований -энергоряды, платформы и модули, компактные в сложенном состоянии, имеющие отработанные, наземные технологии, -обеспечивающие этапность развития космической энергетики (мощности до 100 кВт, 1 ООО кВт, 10000кВт.);

По замыслу анализируются солнечные энергоряды. Рис.7 Солнечные энергоряды выполняются из модулей, что позволяет за счет унификации технологии сборки создавать энергокомплексы широкого диапазона мощностей в короткие сроки и при минимальных затратах. Целесообразны базовые энергоустановки, каждая из которых является комплектующей единицей соответствующего ряда.

Чтобы выделить тенденции проектного совершенствования различных вариантов солнечных ЭУ и для продолжения проектного диалога результаты накапливаются в виде ячеек проектно-значимой памяти и обобщающих таблиц. С их помощью иллюстрируются возможности построения солнечных ЭУ на базе электрогенераторов мощностью 5-20 кВт, эти ЭУ интегрируются в модули по 40 - 100 кВт, которые в свою очередь рассматриваются как модули более крупных комплексов.

ВЗАИМООРИЕНТАЦИЯ ВНУТРИСИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОБРАЗНО ПРЕДСТАВЛЕННОМУ ВНЕШНЕСИСТЁМНОМУ

ЗАМЫСЛУ - ГИБРИДНАЯ СОЛНЕЧНО- ЯДЕРНАЯ УСТАНОВКА.

(РАЗДЕЛ 3.3) / 8 /

Направление, эволюционная перспектива исследований - гибридные солнечно-ядерные установки для многоцелевых задач и режимов безопасного использования ядерных систем ( солнечный вблизи баз станций, ядерный - на большом удалении). РИС.8. ■ I

По замыслу рассматривается схема контура с избыточными программными связями. Избыточность в том, что можно синтезировать связи различных вариантов сопряжений солнечных и ядерных контуров. Холодильник излучатель и концентратор объединяются в единую функциональную систему, первый обеспечит сброс из контура низко

вдриапты мпаылеп

Форш сохранения н ПФОРМАШ1 п

ПР1ТП0СТ& МВЕДПЧЕППа 1 2

ивиппя ФОШОЛОГО РАЗМЕРА

ТПЛ КШШЕШРМОРА тимяолр ММв»«МС| ¡иМЗма •ниц» пвяавмяк

1 мощность лет- ЗА и-'-»6 1.1*1117 М

УШЫШ МАСС« КГ / гВТ-ЗА и* ее »4+96 61*11

сига пь лопиЕптРлипп т И+83 430

ЮЧПОСТО ЗЕРПАЛЬ ГРАй ога+м %ш тьш! 85

2 "МОЩНОСТЬ "|\ЙТ- ЗА ------- 4.1 а «ы

аьиьпда масса лг/пвт-зл 91 + 97 81 + 93 5*9+65

СТЕПЕНЬ КОПиЕПТРЛинП 44 + 53 108 №66 450

ЮЧПОСТО ЗЕРКАЛА ГРАЬ ШО-В125 941$ . ОЮ'ЯШ 03

ВйРПАПТЫ СБОРОК

направление редактирования

программы солнечно—ядерная установка

13 г-300 «

синтез связей

гибридная установка

координирующая информация

я мощность МАССА пг ПРПМЕЧАППЕ

сэу квт «зу квт

1 25 275 9500 Об(СПЕЧПВШСа отпоспшьпап БЕВОПДСПОСТП. ОбЯЕГМЕП ЗАПУСК ЭУ бошшеп мошпостп. мша парус-«ость

1 50 * 250 1^000

3 •300 0 17000 БОНЬШШ ЛИРУСПОСТЬ. ШШППТШПЫЕ рьсхоай т0пмм пи 510шрп1ш1 орбиты. труапостп ОРМЕПТАиНП

4 0 300 9000 0гр1гшчйшя по высоте примепеппа. слошпостн поп обеспечении 6ез* оп ас постп п запуш

погенциальной энергии, . другой возвращение в контур , выбокопотенциальной энергии. Размеры концентратора и его характеристики подбиракггсй из условия, чтобы за счет солнечной энергии осуществлялась потная либо частичная компенсация излученной через холодильник-излучатель теплоты. ; , ■

Представлены различные варианты совмещения солнечных и ядерных контуров. Предусматривается использование тепловой энергии ядерного реактора исключительно для получения электрической энергии. Компенсация внутренних потерь осуществляется за счет солнечного контура Установка предполагает циклическую работу. Циклическая работа за счет тепловых аккумуляторов. В качестве теплового аккумулятора рассматривается защита ядерного реактора Накопление энергии между циклами осуществляется за счет солнечного или ядерного кошуров.

Представлены приоритетные соотношения мощностей контуров. При общей мощности гибридной установки 300 кВт, общей массе 9.5т мощность солнечного Koinypa - 25 кВт, ядерного - 275 кВт.

РАСШИРЕНИЕ ПОЛЯ ВНУТРИСИСТЕМНЫХ ПРОЕКТНО-ПОИСКОВЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ С ОБЪЕКТОВЫХ ВНЕШНЕСИСГЕМНЫХ И СТРАТЕГИЧЕСКИХ ОБЩЕСИСТЕМНЫХ ПОЗИЦИЙ. (РАЗДЕЛА) / 13, 15 /

Доктрина - Массовое обслуживание. Направление, эволюционная перспектива исследований - гибридные двигатели, расширяющие возможности существующих транспортных средств, обеспечивающие выполнение ряда сопутствующих задач, определяющие направления развития и создания новых аэрокосмических аппаратов.

ВЗАИМООРИЕНТАЦИЯ ОБЩЕСИСТЕМНЫХ И ВНУТРИСИСТЕМНЫХ ПРОЕКТНО-ПОИСКОВЫХ ИСЛВДОВАНИЙ, СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТНОГО ОПЫТА ПО РАЗГОННЫМ РАКЕТНЫМ ДВИГАТЕЛЯМ, '"г:; (РАЗДЕЛ-5.1)/7,12/

Направление, эволюционная перспекшва исследований - модули ядерных двигателей и связки, ракетные блоки дня освоения Марса и планет.

. Систематизированный опыт исследований ядерных ракетных блоков под возможноста' существующих ракетоносителей с использованием программ - сценариев представлен в виде" обобщающих графиков и номограмм. Рис.9 Анализируются границы предпочтительного использования модулей ядерных ракетных блоков в одноступенчатых

—

СИСТЕМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИЯ НОМОГРАММА МАРСИАНСКИЙ РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС

I \

• 3.7

ТОРМОЖЕНИЕ НА ОРБИТЕ МАРСА

Но2

——,' 11 . I |_1_I

КОРЕНИЕ С ОРБИТЫ МАРСА

Ипг

400 300 200 100

УСКОРЕНИЕ С ОРБИТЫ ЗЕМЛИ

50 100 130 МАССА ПОЛЕЗНОГО ГРУЗА

Л V - -гребнет» ттпт скорости кя/о.

№1, Мо2, МоЗ. Ипг

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАСС НО СТУПЕНЯМ РАКЕТНОГО КОМПЛЕКСА

и многоступенчатых аппаратах, под транспортные возможности существующих и разрабатываемых ракетоносителей, с возвращением и без возвращения. Номограммы' разбиты на ряд квадрантов, содержащих результаты оптимизации ДУ в зависимости от массы доставленного груза и стартовой массы комплекса. Границы перехода от одного квадранта к другому определяются с учетом следующих массовых затрат массы стыковочных устройств, систем жизнеобеспечения и систем хранения топлива, массы орбитального и исследовательского комплексов и массы всего корабля.

Представлены транспортные возможности :

• РН типа Зенит, Протон, Энергия и степени оптимального использования ядерных ракетных двигателей;

• РН типа Энергия и тяговые характеристики ядерных ракетных блоков для полетов к планетам (Луна, Марс, Меркурий); ' ."'

• РН при формировании марсианских ракетных комплексов и транспортные возможности самих ракетных комплексов.

ВЗАИМООРИЕНТАЦИЯ ВНУТРИСИСТЕМНЫХ ПРОЕКТНО-ПОИ СКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ЗАДАННОМУ ЭСКИЗНО-ГРАФИЧЕСКОМУ ЗАМЫСЛУ - ГИБРИДНАЯ ДВИГАТЕЛЬНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА. (РАЗДЕЛ4.2) / 8 /

Направление, эволюционная перспектива исследований - мощные космические энергодвигательные установки с топливом из микросфер, для несколько корабельных схем освоения космоса для длительного нахождения в космосе в выключенном, состоянии, для транспортировки в заданный район космоса другими транспортными средствами, для перевода (по команде) в рабочее состояние. Предусматривается такое программное объединение, которое позволяет за счет разнопланового использования общих узлов в гибридном устройстве по доктрине - Космический перехват - организовывать изучение многофункциональных возможностей космических аппаратов.

Схема связей программного объединения- гибридная установка с развитым турбогенератором представлена на Рис.10. Обозначения: К-рсактор: К -компрессор; Р - рекуператор; КТ - концевой теплообменник; ХИ - холодильник излучатель. 1-внешняя зона реактора; 2-внутренняя зона реактора; 3, 8-элементы крепления реактора; 4-коллектор подвода рабочего тела; 5-внешний отражатель; 6-злемент защиты; 7-промежуточная зона реактора. 1-бак; 2-диафрагма; 3-отсечной клапан; 4 - шнек;- 5 - труба подачи микробаллонного топлива: 6 -разрушающая камера; 7 - сепаратор; 8 - газовая магистраль; 9-коллектор; 10-

ПАПРАВАИШ РАЗВИТИЯ ПРОГРАММЫ -КОМВПППРПВАИПАЯ ИЛЕРИАЯ АВПГАТЕАЬПАЯ УСТАНОВКА

DHDTEWA ПОЛЛЧП ТОПЛИВА

M i mittun

11ГВЧШ1 ышг» « UNK

i тш-яипшн t мятш мня 1 CtniMW i mana uicimi

I МЦМЛ»

niíiiiinu ишвпни waooim-nm

РНАПТОР

i хшнмкш »и

I 1INIIUHUI MU

з nu ятшышв к ttwsu саз

! 1ШМ1Ш

t mini ' i um ft тм

XPUUHÍ1E BQiOPÙA a стшяппьи ЛПКРОВШОШ СООТЛОШЕППЕ MICE

етЕпккншорои 1.1

ШПРШШ notictu wrçrowti Mira»

raiœu Hituuci)

. 1Ш1МПР1 •

uitm

Kttninm

-Ю имчцпю

1 Kit

13001 Я 111

«0 UT

сша №'

ïa

1впгдтщ>пип IMP

id »bt

lifo л

мшпость .

p1604« ни

шмштум

UlUtlM ышя рк&ога

Г"

410

Pucr-fO

двигатель; 11-магистраль отвода осколков стекла. Особенность контура: Внутренняя зона реактора является составной частью двигательного контура, внешняя зона-часть энергетического контура. Предполагается микробаллонная система хранения и подачи водородного топлива в двигатель.

Характеристики гибридной установки: энергетический контур тепловая мощность 4мВт, температура на выходе из реактора 1300К. давление-50атм, кампания-5дет, рабочее тело смесь Не+Хе; двигательный контур - тепловая мощность-10мВт, рабочее тело водород, температура на выходе из реактора 2700К, давление-50атм, время работы Ючас.

КАРТОГРАММА СВЯЗЕЙ КАК ОРИЕНТИРУЮЩАЯ ФОРМА ОРГАНИЗАЦИИ И РАЗВИТИЯ КОРНЕВЫХ ВНУТРИСИСТЕМНЫХ ПРОЕКТНО-ПОИСКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО НЕТРАДИЦИОННЫМ * ОБЪЕКТОВЫМ НАПРАВЛЕНИЯМ (ТЕРМОПЛАН, ЭКРАНОЛЕТ, ГИДРОСАМОЛЕТ) - РАЗДЕЛ4.3 /1 / Направление, эволюционная перспектива исследований - версии двигателей для сверхтяжелых аппаратов (масса 500-1000т) типа - термоплан, гидросамолет, экранолет. Доктрина - Освоение дальнего Севера и Сибири.

Предусматривается программа сценарий, которая позволяет за счет включения ковых элементов на стыке моделируемых связей анализировать новые возможности известных схем двигателей.

По замыслу двигательные установки помимо целевых и сопутствующих функций . также рассматриваются для обеспечения дополнительной степени гарантии безопасного использования ядерного реактора. Согласно картограммы Рис.11, по логическим указателям, в программе возбуждаются различные связи к различные пути исследований. Пути исследований по логическим указателям -вариант " двигателей; различные схемы сопряжений реактор - защита - баки -конструкции аппарата.

> Результаты исследований- компоновочные схемы: Сверхтяжелые аппараты с Гарантиями безопасности. Реактор с, устройствами аварийной зашиты. (Рис.11) Гибридные двигатели с различными вариантами сопряжения контуров. (Рис .-1<) Гарантии безопасности реакторного контура / 2/:

КАРТОГРАММА ИССЛЕДОВАНИИ

Пдправаеппя санЕРШЕпствав&гтя помпаповачпои

схем

Стартовая пасса• ''Выбор конлонопочмой охвпы* Наеоа полезного грч)а Кампания.,. |Нр . , 1 М"*»

"т Ь. Г"-и

Эмвргомапряявннооть•.

Двигательный контур* Н»1 ЯРД

Тяг*

(ко роатъ полета

Раоход ■ аоа«ух4и>

Програпка' полета»

. &рвмн полета.

Мк I. '

I- . ..Г" - 1

1

^^ | м 1Нвргоаыд»л*ии«'

."""■/н 1

Тяга :КОИТиРО*

Скоростные хар^тсриотвки дамгат(л«й|

| »Согласование контуров1

I '

Контроль предельной скорости полета

• "| ..Г I \ И^-Т1 I

\ уг —

Иэпененне охепы 1/ л»у>гкоитуриаст«»

ПОМПОПОВПА РЕШАВ!

I .11

ПОСПИМ] - (Щ0С»М0»1Г

ПОСПТЕЛВ-ИРМОПИЛ

I 1|Ш18П>В ЭОП* 1. Вшмт СУЗ ). бтп б пмппм маемом <.. Тииаммаипя Сплава) котке Б. Отсечгай шпипы 1. Ппролмкхю а.3мшкпм оьоючп» 9.1\шш вштиппд 10 ¿впгмем привод! сиз

П0СПТЕ»1)-ЭПП»1ШЕГ МВМ-ХВШ

СГ1РТ с тшгопп

Рис. н

©

• наличие мощного силового корпуса и во1фуг него защитной оболочки, обеспечивающей герметичность реакторного контура при его падении на землю;

• использование твердого гидрида лития в качестве хладагента, воспринимающего остаточное тепловыделение и находящего в защитной оболочке. Расхолаживания реактора после катастрофы осуществляется за счет нагрева, плавления и термической диссоциации гидрида лития.

• в случае падения реактора в воду в защитной оболочке имеется ряд каналов, которые обеспечивают расхолаживание за счет естественной циркуляции воды в любом положении реактора.

Гибридные двигательные установки с гарантиями безопасности / 3 /:

• воздушно-реактивный двигатель (ВРД) с встроенным теплообменником (ТО), на валу двигателя газодувка для организации тепло отвода из реактора, в том числе и аварийного;

« модули ВРД как газогенераторы привода винтов или электрогенерирования;

• двухконтурный турбореактивный двигатель (ДТРД) для старта и посадки. Реакторный контур для привода винтов на крейсерском режиме, для воздушного или наземного элекгрогенерирования, ДТРД для привода вентилятора обдува низкотемпературного теплообменника реакторного контура.

Эволюционная перспектива исследований - сверхтяжелые летательные аппараты Рис А : ; - - ■"....

•; экранолет со стартовой массой .500т. Время полета 15 суток, крейсерская скорость-500 км/час, максимальная 680 км/чае, посадочная 180 км/час. Высота полета рабочая 4.5 м, максимальная маршевая 50 м, потолок 3500 м.

: ® гидросамолет со стартовой массой 700т, Крейсерская скорость полета 600 км/час; высота крейсерского полета 0-4000 м, 4000-10000 м; дальность на обычном топливе 4500 км. Предполагаемое базирование на аэродромах класса "А" с длиной взлетно-посадочной полосы более 2500 м и на водной поверхности.

• термоплан, в форме диска, с грузоподъемностью до ЮООтонн. Максимальная скорость-, полета 220-250 км/с. В горизонтальном полете сможет иметь аэродинамическое качество К=7.

ОРИЕНТАЦИЯ КОРНЕВЫХ ВНУТРИСИСТЕМНЫХ ПРОЕКТНО-ПОИСКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОБЩЕСИСТЕМНОМУ СТРАТЕГИЧЕСКОМУ ЗАМЫСЛУ-ВКС И ГИБРИДНЫЕ ДВИГАТЕЛИ С ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРОВАНИЕМ.

(РАЗДЕЛ-4.4) /11/

Эволюционная перспектива - гибридные двигательно-энергетические устройства для ключевых аэрокосмических ступеней,1 для разгонных и электрозондирующих операций. Очистка Космоса от опасных фрагментов за счет мощной бортовой энергетики, полеты в зону существования фрагментов с целью дистанционных воздействий на них.

Доктрина - Аэрокосмический перехват. Для расширения зондирующих, инспекционных и рикошетирующих свойств BKA, ступеней перехватывания и самолетов предусматривается сопутствующее электро-генерирование. После достижения скорости 2-ЗМ, когда предпочтителен ПВРД, ВРД переводится в режим электрогенерирования, генератор на валу двигателя. Рассматриваются четыре варианта схем гибридных двигателей - Д1, Д2, ДЗ, Д4. Двигатели объединены с планером в интегральный модуль. Рис.12.

Обозначения: Д1, Д2, ДЗ, Д4- варианты двигателей. 1- скачек уплотнений, 2-тяга двигателей, 3-двигательные модули, 4-поперёчное сечение двигателя. 5-компрессор, 6-газогенератор, 7-турбйна. I- контур воздушно-реактивного двигателя (ВРД). II- контур прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД).

Двигатель Д1 - с независимыми контурами, контур ВРД и контур ПВРД. Модельные аналоги - одноконтурные двигатели.

Двигатель Д2 - с зависимыми контурами, общий вентилятор, внешний контур ПВРД. Модельные аналоги - двухконтурные двигатели. ,т

Двигатель Д4 - прямоточный кокгур ПВРД и замкнутый контур. Модельный аналог - двигатель ДЗ. Японский двигатель Artex.

По замыслу предусматривается замена разомкнутого газогенераторного котура двигателя-ДЗ на замкнутый турбокомпрессорный контур двигателя-Д4. Водород, как тепло отрицательный накопитель энергии, обеспечивает теплосброс из внутреннего контура и потребный контраст температур для работы замкнутого контура, при этом водородный контур относительно замкнутого контура создает эффект регенерации тепловой энергии от прямоточного двигателя. Замкнутый контур предназначен для электрогенерирования и привода вентилятора в разгонных операциях на скоростях когда еще не эффективен прямоточный двигатель. Для электрогенерирования используется энергия от камеры сгорания ПВРД и энергия

ОБЪЕКТЫ -ОРИЕНТИРЫ ПРОЕКТНО—ПОИСКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИИ

12 3

Гибридный двигатель ДЗ

нижняя температура контура уе. 300 К _)

электрогенератор

н-Гэ.гУ*-

V-а» 3,

электрическая мощность

тяга

í

Гибридный двигатель - Д4.

с замкнутый элсктрогенерирующим контуре;

верхняя температура варианта контура

рабочих 112

твя - 1300-1400 К " О! - 02 тепловой поток

замкнутого Не • регенерации внутренней

контура энергии

воздух - 1800 Е

Рис. -1%

воздушного потока. Сравниваются рабочие тела: воздух, гелий, водород. Воздушный замкнутый контур реализуем при рабочих температурах 1800-2500К. Гелий и водород позволяют иметь более низкотемпературный контур.

РАЗВИТИЕ ОПЕРАТИВНЫХ СВЯЗЕЙ ВНЕШНЕСИСТЕМНЫХ ОБЪЕКТОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. (РАЗДЕЛ 5)/1, 2 /

Доктрина - Создание баз и Много корабельный транспорт; Направление, эволюционна перспектива исследований - радиацйонно" • безопасные компоновочные схемы ядерных объектов. Варианты ядерных объектов: Энергостанции на поверхности планет; Межорбитальные и межпланетные транспортные аппараты; Атмосферные, сверхтяжелые носители. По картограммам осуществляется предварительная подготовка комплексных функций, на основе которых сформированы оперативные программные связи. Схема связей изучения радиационно безопасных компоновок представлена на Рис. 13. Связи (реактор - радиационная защита - баки - защищаемые системы) выстраиваются исходя из проектных требований и компоновочных особенностей объектов.

Проектные требования - дозы излучений, энерговыделения и расходы масс не должны превышать предельных значений. Особенности объектов: излучательные панели жесткие или складные; баки сферической, конической, цилиндрической или комбинированной формы; защита круговая или теневая. В соответствии с этими требованиями воздействия, оказываемые потоками нейтронов и гамма квантов на аппарат и защищаемый объект, снижаются до приемлемого уровня за счет оптимизации структуры защиты., разнесение,м друг от друге, реактора наиболее уязвимых компонент, изменением формы и содержания оставляющих объекта. -

Контролируются - накопленная активность, энерговыделения, температуры . Критериально ■ оцениваются нейтронные потоки (быстры^ и тепловые), гамма излучение (первичное из реактора и вторичное из защиты).

ОБЩЕСИСТЕМНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО НАУЧНЫМ СЦЕНАРИЯМ И СТРАТЕГИЧЕСКИМ НАПРАВЛЕНИЯМ. (РАЗДЕЛ 6) / ¿> ■ 21,18,17/ „..,•.■„..■

Доктрина - Массовое обслуживание!' Направление, эволюционная перспектива исследований - Космический.и аэрокосмйческий конвейер.

Рчс. 4Ъ

- -w-

Конвейерная специфика предполагает последовательный характер передачи функций между объектами и соответствующий обмен опытом информацией и знаниями между специалистами при изучении ,обще стратегических задач по заданному сценарию. По замыслу объекты конвейера будут обеспечивать стратегические приоритеты (транспортные, оборонные и экологические) по горизонтам и гармоникам. Объекты конвейера будут обслуживаться ракетными и атмосферными носителями. В стратегические пункты конвейера (по горизонтам и гармоникам ) экстренную доставку грузов осуществят ракетные и атмосферные носители разных стран.

СТРУКТУРА, СОДЕРЖАНИЕ, ВЗАИМОСВЯЗЬ И ВЗАИМООХВАТ ОБЩЕСИСТЕМНЫХ, ВНЕШНЕСИСТЕМНЫХ И ВНУТРИСИСТЕМНЫХ

ПРОЕКТНО-ПОИСКОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО АЭРОКОСМИЧЕСКИМ КОНВЕЙЕРНЫМ НАПРАВЛЕНИЯМ. (РАЗДЕЛ

6.1) / 21, 24 /

Направление, эволюционная перспектива исследований - аэрокосмический конвейер. По замыслу предпочтение отдается воздушно-космическим аппаратам, их технологические возможности пока полностью не раскрыты. Предполагается, ключевая, промежуточная ступень перехватывания, которая, возьмет на себя несколько функций: как разгонная ступень в составе BKA: как блок организации перехвата от самолета к BKA и обратно; как транспортный контейнер: Каждая ступень имеет дополнительные возможности для более широкого использования.

Картограмма, схема связей различных аэрокосмических путей й вариантов исследований представлена на Рис.1 А. Обозначения: Д . - первый этап' запуска воздушно-космических аппаратов (BKA) и грузов на космическую, орбиту по традиционной двухступенчатой схеме; Б - возвращение BKA или обратная транспортировка грузов; В - повторная доставка BKA, перехват грузов; Г -этап рикошетирующего сноса по гармоникам; Г1 - рикошетирующий снос подвеем гармоникам; Г2 - задачи инспекции; ГЗ - работа комбинированных двигателей; 117 - участки полетных задач, участки настройки компьютерных программ.

По сценариям демонстрируются возможности . различных типов двигательных установок в различных сочетаниях, для одноступенчатых и двухступенчатых BKA, с запуском с подвижных и стационарных стартовых комплексов. Для комбинаций двигателей ВРД, ПВРД, ЖРД, ЯРД установлены приоритетные сочетания. Приоритетность представлена по массе полезного груза. Ядерный ракетный двигатель (ЯРД) рассматривается как критериальный

КАРТОГРАММА ИССЛЕДОВАНИИ

Нысоты

500КНС,,

150КИ

Удаление из космоса большие: "Фрагментов.

^__ОПЛГНЫ1Г.

17

Орбитальные конапексы.

Аэро-косническая

Обеспечение * система перехватывания грузопотоков. ' ' _ _'

ад км

Транспортные аэро-косннческие системы.

картограмм! согласований. ВЁгГгаР ПРИОРИТЕТОВ

Назеяапый отярт

Ячейка проектной ммютп

ШШ1МП ян АО

1 Пошипит 1-М СГОПЕПЬ на БЩПЕПЬ

г ЫРпшгн 13 Т Т

3 еииоН №1 Р«11 »4 1

¡ЛКГгЧЧяы* 0-5-1 1-1 3 б-*-!

5 тип» втниг вяиан! тот вист 1ЫС0Т

Ь 11

т С. 11 1.

в М1СС1(11 ни-ми нюи

9 ТОП (П1 ОВД&'ШМЭЯ« ■ими К1ШЧ11

10 шюмпа < цтыищця» вм <®ин

И 11ШЯ1П11ПЙ 10Ш-1 ЙИ: 1—- »К'А

1 1 сшпепь г стмпепь

2 тр» ПВР1 шр1

5 <,50 3000 а5р

1. 0-5-1 1-1 5 6-4-1

0-600 "/с 311Ш 65 пи 85 - 15Ь

Б 0« 0.5» 096

? 0096 0.1М 0.955

« «0- 305 в14 1К 51.Г"

9 4.? т» 05ю1 и1ю' ИТЦ'-МЬЦ? <1га5

Ш '»"'"гт - 3/4 «то

И «1 ■I «г ПЕГ а ПЕТ

~т нем ш

—ВР1 тт ей — ей пвра и1р1

; - ИРА ШР1 ш

—ВРЛ врь. ВРЬ — ВР1 ЯРА тт ■->— тяд овра шр1

«т вон пп. -ШРА ЯРД ШРД

Г—вра ОРД ЧРЬ — т ЖРЬ ШР!

1МССЕ ПОЛЕЗНОГО ГРНЗй ВГ\С

мш0мпаш1и АВПШШЯ

-ВРЬ ПВРА №

-ВРА ВРА 9Р1

- '.к

— твд ИР! ВРА

СТЙРЮВЙО М&СС& 450 Т

-ШР1 ПВРА Я1РА

—8Р1 ШРГШР1

В Ь РП Ы1ТЫ П ОПиЕПипН

АВУХОТаПЕПЧПШН ВОЗДУШНЫЙ

■ Рис. 14

ОАПОСТУПЕП-

ч&тып

ПАГРУШ . 116. . ПРЫЮ

эталон. ЯРД по экологическим причинам в обозримом будущем вряд ли будет использоваться на BKA. Предполагаются такие комбинации химических двигателей, которые по своим характеристикам будут приближаться к комбинациям с ЯРД. ■-• ■

НАПРАВЛЕНИЕ ОБЩЕСИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ВНУТРИСИСТЕМНОМУ ЗАМЫСЛУ-АППАРАТ С ТЕПЛОВОЙ ПАМЯТЬЮ. (РАЗДЕЛ 6.2) / 19,23 / Направление, эволюционная перспектива исследований - аэрокосмический перехват. По замыслу ключевая сверхзвуковая ступень -аппарат с тепловой памятью -возьмет на себя несколько функций при выполнении циклических операций. В зависимости от оснащения, по сценариям, демонстрируются многофункциональные возможности ступеней в циклических операциях -взаимодействие - поддержка - захват - запуск. Циклы операций, картограмма путей проектно-поисковых исследований и схема связей в координатах температура-энтропия представлены на Рис.15 Участки операций: 1-4 скоростной напор - const. 2-3 скоростной напор - const. 1-5 работают двигатели. 4-5 перехват грузов. 2-6 освобождение от грузов. 6-3 восстановление высоты, возобнововление операций. 3-4 восстановление скоростного напора, 1-2 электрогенерирование.

По замыслу, управление полетом будут осуществлять блоки с тепловой памятью ( БТП ), являющихся одновременно элементами тепловой защиты аппарата. Выбор рабочего материала БТП осуществляется исходя из назначення ЛА и типа бортового энергопреоб^азующего. устройства, отводящего тепло из БТП при разряде. Если процесс нагрева поверхности аппарата привел к полному расплавлению материала БТП, то включается специальная система проточного охлаждения. Она отбирает энергию' из БТП и осуществляет работу бортового энергопрёобразующего устройства. Прерывистое излучение с высокой частотой повторения коротких мощных импульсов осуществляет стабильный подвод энергии к сверхзвуковому потоку для локального снижения аэродинамического сопротивления. Одновременно запускается импульсный двигатель. Аппарат выходит на другие высоты. Температура поверхности понижается и двигатель отключается. В результате обеспечивается эффект управления полетом, поддерживаются требуемые температура, высота и скорость полета, снижаются ударные тепловые и аэродинамические нагрузки.

КАРТОГРАЫМО Схема связей.

Циклы

операции по коноейеру.

Зоны операций , 1

Икспекциа и псрехойт. ■

' ГТ\ Зона - регенерация

скоростного напор.

•!■Iв I

КоорАННмривцие мехвннаиы.

200 кш

Г \ Оп»рацкм кяшчсвых ступеней. Вэами ояейстшиа — Пр|Ц1вржкй__^^ВРЗжействкп^г У^/

барокосммчвспне аппараты. / / Сакодеты,_

• / —г —' /

Эчлсткм опергикй

Материалы Тпл=Тк 2153 К ЗВЕО+2ИВО

Высоты

Вектор

накат*

Расстояние

Жатеригиш

Тпл=Тк 2153 К ЗВеО+2ХкО

Характеристик'« памяти

U м/с 1852 - 1930

Т К 2000 - 2180

1 Нес/'кг 19630 - 20530

Зчасток

сахрввевжя

. пакатн•

1500 3000 кк

Хароктерастккв птрахеняя. D */с 1925' — 1696

Т К 2159 - 1Б79

Р ЕШа 24-43

" Рис. -Í5

-4 5-

НАПРАВЛЕНИЯ, СТРУКТУРА И ФОРМА ОБОБЩЕНИЯ

НАКОПЛЕННОЙ ПРОЕКТНО-ПОИСКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ИССЛЕДОВАНИЯХ КОСМИЧЕСКИХ КОНВЕЙЕРНЫХ ЗАДАЧ. (РАЗДЕЛ , 6.3) /9,14,16/

Направление, эволюционная перспектива исследований - космическая конвейерная инфраструктура. Рассматриваются операции: формирование комплексов, попутные операции, совмещение : функций, переориентация объектов. В качестве узловых. объектов конвейерных операций (по приоритету ) рассматриваются воздушно-космические аппараты (BKA), многоцелевые космические межорбитальные транспортные' аппараты (МТА) и аппараты орбитальных многоразовых операций (АОМ). Демонстрируются наиболее удачные сочетания разгонных блоков, двигательных и энергетических установок, при которых решение той или иной конвейерной операции станет реальностью. Картограмма путей и схема связей проектно - поисковых исследований по сценариям представлены на Рис.16

Обозначения: БОС1,БОС2,БОСЗ - базовые орбитальные станции;: СС -спутники-системы; РН -носители; a,b,d,e,k,l,m - варианты транспортных операций; 1-зона преимущественного использования одноразовых носителей (РН) и многоразовых BKA; 2-область предпочтительного использования АОМ в зонах базовых орбитальных станций (БОС); 3-область предпочтительного использования многоразовых МТА;, область попутной доставки и снятия СС с орбит (с помощью МТА и АОМ); 3.1 -зона? само выведения' СС с базовых орбитальных станций и с низких орбит (300-2000 км);" попутная доставка и снятие СС с орбит высотой 1000-2000 км с помощью МТА и АОМ; 3.2-3.3 - зоны обслуживания других БОС; попутная доставка и снятие СС ( используются ракеты-носители, МТА й АОМ); орбиты высотой 2000-5000 км и 5000-36000 км: само выведение СС с промежуточных орбит 1000 и 2000 км на рабочую орбиту 36000 км.

По этим сценариям анализируются космические, челночные1 - и межконтинентальные возможности аэрокосмических комплексов^ базовых орбитальных станций и различных спутников по зонам и регионам. Зоны: высоты . ЗОО-ЗбООкм. Регионы: . околополярные, наклонения 28-51гр, околоэкваториальные.

По замыслу основное. распределение спутников осуществляется с использованием обслуживающих АОМ с трех базовых орбитальных станций: БОС на околополярной орбите, БОС на околоэкваториальной орбите, "Альфа" -

ш КЛА

КАРТОГРАММА

- Схема связей Зоны транспортных операций^о С1

ТГ*Г

а

около полярные

операции зоны

1 е й К Ъ

-*-Гт-.-АОН- ЗбОООкн

~!с<гТ

-----ЕОООО

епариям. 3

10000

АОН- 5000 4000 СС 3000 3 2500

0 КН

го. 5-51ГР

ь

около экваториальные

ИТОГОВАЯ ОБОБЩАЮЩАЯ и ИСХОДНАЯ ОРИЕНТИРНШЩЙЯ ИНФОРМАЦИЯ

опорная орбита ЗООкм рабочая 36000км

и* с*

высота промежуточной орбиты км 3000 10000 20000 27000 3000 10000 :: 20000 27000

стартовая масса РБ- ЖРД кг 1575 2630 3500 3870 3050 5130 6950 7770

характ.скорость до Нпр МТА-ОМУ м/с 1196 2667 3474 3743 1197 2687 3550 3855

масса РТ РБ-ЖРД кг 499 1505 2340 2689 968 2942 4673 5393

хар. скорость с Нпр ЭРД мУс 3833 1904 824 389 3834 1904 823 389

масса . рабочего , тела ЭРД 1000 2000 3000 кг 325 176 123 178 93 63 81 41 28 39 19.7 13.0 645 354 243 353 185 125 161 82 55 78 39 26

N. кВт Р, Н РуД| сек ш« кг ... 1000 2000 .

6 0.44 0.34 0.26 1000 2000 3000 Шпг т Шпг т Шпг X КГ суг кг суг кг суг 413 118 476 164 511 61 545 84 570 27 586 37 . 573 . 9.9 595 13 603 176 .876 164 1211 233 876 164 1211 233 1432 41 1524 54 1555 74 .1528. 20 ' 1573 26 1588 35

5 0.3? 0.25 0.21 1000 2000 3000 Шпг . X Шпг X Шпг X кг суг кг суг кг сут 475 141 536 197 571 74 . 605 101 585 24.7 630 33 646 44 633 11.9 655 16 663 21 936 197 1271 279 1272 108 1465 146 1534 200 1492 49 1584 65 1615 88 1588 24 1633 31 1648 42

Рис. -/6

станция. Полярная БОС и "Альфа" -станция обслуживаются BKA из регионов России и США. Экваториальная БОС обслуживается со стартовых комплексов Франции, Японии и Китая. Задачи БОС - согласование многоразовых рейсов МТА, АОМ, BKA и отдельных носителей. Результаты исследований представляются в виде совокупности информационных полей-характеристик конкурирующих вариантов Информационное поле - варианты массового обслуживания спутников - представлено на Рис.16 Характеристики: N-бортовая мощность, Р-тяга, Руд-удельная тяга, Мо-стартовая масса, Мпг-масса полезного груза и бортовой аппаратуры, времена, скорости и высоты.

ВЫВОДЫ

1. Создана система проектно-поисковых исследований космических и аэрокосмических объектов, основной и отличительной особенностью которой являются созданные автором многоплановые и многоцелевые научные сценарии для организации поисковых исследований и изучения предполагаемых космических и аэрокосмических перспектив.

2. Предложен метод взаимоориентирования по научным сценариям взаимоохватываемых итерационных циклов проектно-поисковых исследований.

3. Сформирована совокупность замыслов новых концепций, модельные описания которых являясь активной составляющей научных сценариев, обеспечивают развитие проектно поисковых исследований по новым направлениям. ■

4. Разработаны общесистемные, внешнесистемные и внутрисистемные сценарии проектного, поиска, с использованием которых в активном виде сохранен опыт и знания ранее проведенных исследований.

5. Сформированы стратегические координирующие сценарии следующих поколений проектно-поисковых исследований. л

6. По сценариям представлены ; формы подготовки, накопления, систематизации исходной интегральной и итоговой обобщающей информации. С использованием картограмм, проектно-игровых графиков, обобщающих таблиц выделены границы, определены тенденции развития проектно-поисковых исследований применительно к комплексам космического, планетного или наземного назначения. > :

7. Представлены направления, разработаны модельные схемы взаимозависимого развития общесистемных, внешнесйстемных и внутрисистемных сценариев определяющих возможности построения гибридных

-48, энергетических и двигательных структур с различными .качественными признаками. , ...... . „,,,,.,.„.„■,

Д. Для. оперативного использования ранее накопленной информации в : последующих ,комплексных исследованиях предложена форма свертки^сжатия исходной информации..... .■•■■.. .....

9. Для последующего развития модельных связей и использования накопленного проектного опыта применительно к другим аппаратам и задачам предложены интегральные , информационные структуры (проектно-игровые номограммы и обобщающие .-. -графики), определяющие направления приоритетных структурных изменений в подсистемах и системах анализируемых комплексов. . . ... ..

10.С использованием общесистемных сценариев представлены формы анализа стратегических задач, определяющих конвейерную специфику космических и аэрокосмических операций.

Основное содержание диссертации опубликовано

,.. . В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ: (

1. Куркин И.И., Севрук Д.Д. "Логика . машинного, проектирования , радиационно-безопасного энергосилового объекта для летательного аппарата". Тематический сборник научных трудов МАИ. Москва 1978г.

2. Пономарев-Степной Н.Н, Егер С.М, Севрук Д.Д, Ишков Ю.Г, Куркин И.И. в группе авторов. Техпредложепия в Госплан СССР " Создание тяжелого JIA". МАИ-1981Г. . ............

3. Севрук Д.Д., Куркин И.Й. "Машинно-ориентированное проектирование .энергосиловых установок" изд. МАИ 1982г,

4. Севрук ДД , Куркин Й.И., Котельников A.A. " Проектные исследования бортовых и автономных энергокомплексов на основе модульной солнечной электростанции",. Труды академии наук " Исследование творчества основоположников космонавтики и современные проблемы". Москва, Наука 1989г. . . .. . '..'... ... ......

5. Куркин И.И. ". Проектный поиск предпочтительных характеристик ядерного космического объекта по принципу компьютерного фильма". Труды международной, отраслевой, юбилейной конференции " Ядерная энергия в космосу рбнинск^ Д 990г.

.б.-^Кур^щ j^-U-, реврук Д.Д., Куколев .М.И. " Моделирование развития и инфраструктура солнечной электростанции". Труды международного симпозиума " Энергия из космоса" Франция. Париж, 1991г.

7. Куркин И.И., Сидоров Д.А. " Возможности использования воздушно-космических систем в космических задачах". Труды 43 конгресса Международной астронавтической федерации. США, Вашингтон, 1992г.

8. Куркин И.И., Куколев М.Й. " Возможные области использования комбинированных солнечно-ядерных и двигательных систем". Труды международной Европейской космической конференции. Австрия, Грац, 1993 г.

9. Куркин И.И., Севрук Д.Д., Котельников A.A. " Моделирование развития и инфраструктуры космических солнечных электростанций". Международный сборник "Космическая солнечная энергетика". Изд. Хорвуд. США. 1993г. . ,.

10. Куркин И.И., Смахтин А.П. " Международная информационно-аналитическая система по проблемам космических энергетических систем". Труды 44 конгресса Международной астронавтической федерации. ^Австрия, Грац, 1993г.

11. Куркин И.И., Сидоров Д.А. " Концепции космических транспортных комплексов в системе концептуального пректирования". Труды 44 „конгресса Международной астронавтической федерации. Австрия, Грац, 1993г.

12. Куркин И.И. " Версии космических транспортных комплексовав системе концептуального проектирования". Труды международной конференции " Космические программы и технологии". США, Хантсвилл, 1993г.

13. Куркин И.И. " Система интегрированного проектного анализа энергетических и двигательных комплексов для космического использования". Тезисы докладов. Труды международной конференции " Аэро-космическая наука и технология". Тайвань. 1993г.

14. Кольберт Т., Попов Г.А., Ким В., Куркин И.И. " Новые области использования ЭРД". Труды 30 международной межотраслевой конференции по двигателям, США, Индианополис, 1994г.

15. А.П.Смахтин, И.И.Куркин, В.В.Рыбаков. " Информация и анализ проектов солнечных энергетических систем." J. , Space Power. Resources, Manufacturing and Development. Volume 13. Number 1 & 2. 1994

16. Бобер A.C., Кольберт Т., Попов Г.А., Ким В., Куркин И.И. " Анализ областей предпочтительного использования электро- ракетных двигателей". Труды 45 конгресса Международной астронавтической федерации. Израиль, Иерусалим, 1994г.

17. Куркин И.И. " Версии аэро-космической системы перехватывания, многоцелевые аэро-космические аппараты в системе концептуального

проектирования". Тезисы доклада. Труды международной конференции " Аэрокосмическая наука и технология". Австралия.Мельбурн. 1995г.

18. Куркин И.И " Интеллектуальная среда проектирования в структурах главного конструктора авиационно-космических систем." Тезисы доклада. Юбилейная конференция 75 лет Военной Воздушной инженерной Академии Жуковского. Москва 1995Г; -

19. Куркин,И.И., Куколев М.И." Развитие концепций аэрокосмического и космического ч перехватывания : грузов . и. ракетных ступеней в системе концептуального проектирования." Тезисы доклада. 46 Международный конгресс МАФ. Норвегия. Осло. 1995г. ...

20. Куркин И. И. Некоторые особенности проектирования двигателей энергоустановок аппаратов. Тезисы докладов международной конференции -Научно-технические проблемы космонавтики и ракетостроения г. Калининград ЦНИИмаш 1996г.

21. Куркин И.И. , Короткий Ю.П. " Космические, челночные и межконтинентальные возможности аэрокосмических комплексов в системе концептуального проектирования." Тезисы доклада. 34 Международная конференция Аэрокосмической науки. США. Рено. 1996г.

22. Куркин И.И. " Космические и аэрокосмические перспективы сверхзвуковых объектов по сценариям, сотрудничества ". Международный совет ведущих специалистов. SMI - Бизнес >и Информация. Англия. Лондон, ноябрь 1997. -.

23. Куркин И.И. "Проектно-игровая система анализа концепций. Космические и аэрокосмические конвейерные операции". Тезисы докладов. Второй межведомственный семинар ГКНПЦ им.^Хруничева. Октябрь 1998г.

24. Куркин И.И. " Космический и аэрокосмический конвейер 2000 и система проектного анализа концепций". Сборник докладов международного научного консультативного совещания. . "Перспективы использования магнитодинамических и плазмодинамических технологий по аэрокосмическим направлениям". Российская академия наук. ИВТАН. Март 1999г.

ВВЕДЕНИЕ.

1. Постановка задачи проектно-поисковых исследований. 2

1.1 Оптимальная стратегия проектно-поисковых исследований.

1.2 Координирующие механизмы проектно-поисковых исследований. 3 б

2. Развитие системы связей проектно-поисковых исследований.

2.1 Планирование и ориентирование.

2.2 Идентификация проектно-поисковых исследований.

2.3 Внутрисистемные, внешнесистемные, общесистемные варианты связей и замыслов. 5"

2.4 Систематизация и прогнозирование, исходная интегральная, промежуточная координирующая и итоговая обобщающая адресная информация. £

3. Эволюция и интерактивные циклы внутрисистемных исследований.

3.1 Последовательный итерационный проектно-лоисковый взаимоохват состояний подсистем ядерной установки. Т2.

3.2 Структура и логика образного интерактивного отображения связей и информации в подсистемах солнечной установки. 8 %

3.3 Взаимоориентация внутрисистемных исследований по образно представленному внешнесистемному замыслу - гибридная солнечно-ядерная установка.

3.4 Взаимоохватываемые ситуации проектно-поискового изучения компоновочных вариантов ядерных установок.

4. Расширение поля внутрисистемных проектно-поисковых исследований с объектовых внешнесистемных и стратегических общесистемных позиций. 105 4.1 Взаимоориентация общесистемных и внутрисистемных проектно-поисковых исследований, систематизация проектного опыта по разгонным ракетным двигателям.

4.1.1 Аналитические описания связей проектно-поисковой процедуры - многоступенчатый аппарат.

4.2 Взаимоориентация внутрисистемных проектно-поисковых исследований по заданному эскизно-графическому замыслу-гибридная двигательно-энергетическая установка. 120 4.2.1 Моделируемая ситуация-зонный подогрев. -/2 з

4.3 Картограмма связей как ориентирующая форма организации и развития корневых внутрисистемных проектно-поисковых исследований по нетрадиционным объектовым направлениям (термоплан, экранолет, гидросамолет).

4.4 Ориентация корневых внутрисистемных проектно-поисковых исследований по общесистемному стратегическому замыслу-ВКС и гибридные двигатели с электрогенерированием.

4.5 Алгоритмическое описание ориентирующей проектно-поисковой процедуры-варианты воздушно-реактивных двигателей.

5. Развитие оперативных связей внешнесистемных объектовых исследований. 15А\

5.1 Внешнесистемная объектовая оптимизация по ориентирующему энергофизическому образу радиационной обстановки. "/53 *

5.2 Свертка, сжатие исходной информации. Структура подготовки комплексной информации на основе много групповых ядерно- физических методов.

5.3 Аналитическое описание проектно-поисковой процедуры общесистемных исследований радиационно-опасных объектов.

6. Общесистемные исследования по научным сценариям и стратегическим направлениям.

6.1 Структура, содержание, взаимосвязь и взаимоохват общесистемных, внешнесистемных и внутрисистемных проектно-поисковых исследований по аэрокосмическим конвейерным направлениям.

6.2 Направление общесистемных исследований по внутрисистемному замыс-лу-аппарат с тепловой памятью. л

6.3 Направления, структура и форма обобщения накопленной проектно-поисковой информации при исследованиях космических конвейерных задач.

6.4 Логическая структура интерактивных взаимоохватывемых проектно-поисковых исследований межпланетных задач.

6.5 Алгоритмические описания проектно-поисковых процедур исследований околопланетных и межпланетных задач.

6.6 Алгоритмическое описание и взаимоохватываемые ситуации проектно-поисковых исследований космических конвейерных операций. 277 7. Алгоритмические описания проектно-поисковых процедур, программные блоки итерационных взаимоохватываемых состояний подсистем. 3,

7.1 Проектно-поисковая процедура -термодинамический цикл - согласования вариантов состояний преобразования энергии в солнечных и ядерных установках.

7.2 Проектно-поисковая процедура изучения объектов с различными источниками энергии, реактор, светоприемник, концентратор солнечной установки.

7.3 Проектно-поисковая процедура компоновочной характеристики аппаратов с различными вариантами теплоотвода. 3 А

7.4 Проектно-поисковая процедура изучения внутрисистемных радиационно-опасных ситуаций с общесистемных компоновочных позиций.

Выводы.

Создана многоплановая консолидирующая система проектно-поисковых исследований космических и аэрокосмических концепций. Она также предназначена для подготовки специалистов с широким кругозором, способных адаптироваться к новым, сильно изменившимся условиям.

В силу кризисных явлений, связанных с низким финансированием науки, в России наблюдается разрыв ряда интеллектуальных связей, которые в недалеком прошлом обеспечивали непрерывную передачу научно-исследовательского опыта и знаний от поколений к поколениям разработчиков.

В тоже время в России накоплен огромный научно-технический задел. Его возможности ещё не реализованы в полной мере и он, зачастую, теряется. В связи с этим, именно в настоящее время весьма актуально создание консолидирующих интеллектуальных структур. Они призваны сохранить научно-технический потенциал общества в активной форме и обеспечить его целенаправленную передачу грядущему поколению разработчиков для решения им глобальных общечеловеческих проблем.

К таким глобальным общечеловеческим проблемам относится освоение космоса. Космос интенсивно осваивается разными странами с использованием множества изделий. Возможности каждого изделия определяются многоплановыми интеллектуальными взаимосвязями, которые эволюционно совершенствуются при решении общих задач. Поэтому эволюционная актуальность каждого изделия может быть выявлена только с комплексных позиций и на коллегиальной основе.

Для организации подобных исследований с привлечением опыта и знаний различных специалистов предназначена представленная система. Она сформирована по результатам обобщений многих международных и ряда российских научно-технических разработок. Среди них: ракетные комплексы, атмосферные сверхтяжелые аппараты, космические инфраструктуры, система аэрокосмического перехвата, космический и аэрокосмический конвейер.

Система составлена из программных интеллектуальных структур общесистемного, внешнесистемного и внутрисистемного характера. За счет их конструирования или реконструирования по разному организуются проектно-значимые познавательные процессы.

В основу описания общесистемных структур положены знания из теории математического моделирования и теории движения летательных аппаратов.

В основу описания внешнесистемных структур положены знания из теории проектирования аппаратов и комплексов.

В основу описания внутрисистемных структур положены знания из теории проектирования подсистем и их определяющих элементов.

Различные объединения интеллектуальных структур и соответствующие познавательные процессы осуществляются через систему узлов связей по научным сценариям. В узлах связей предусмотрена сжатая информация о накопленном проектном опыте, знаниях и научно-техническом потенциале различных стран и фирм. К ним относятся: разработки ядерных ракетных двигателей; космическая двухрежимная ЯЭУ для транспортировки спутников на ГСО; эволюция концепций двигательных установок; боевая космическая авиация и гиперзвуковые транспортные самолеты; разработки BKA Sanger, Hermes, Hotol, Boeing; концепция KA и ЭДУ по программе SP-100; электроракетные двигательные установки для программ СОИ; программа NASA по ядерным электроракетным двигательным установкам и др.

С целью более широкого использования этого концептуального опыта, с учетом взглядов и интересов специалистов из разных ведущих организаций, при решении комплексных проблем разработан метод взаимоориентирования. В соответствии с этим методом представленная в виде совокупности программных объединений система выстраивается между узлами связей по сценариям и ориентируется согласно доктринам. Среди доктрин рассматриваются: массовое обслуживание, создание баз, освоение планет, освоение Марса, многокорабельный транспорт, освоение Севера и Сибири, аэрокосмический перехват и др.

Для реализации этого метода, исходя из доктрин, предусматривается совокупность сходящихся и расходящихся лучей-направлений проектно-поисковых исследований. В узлах связей системы представлены логические и программные структуры, которые открывают многообразие системообразующих направлений использования накопленного опыта проектно-поисковых исследований.

На конкретных примерах демонстрируются формы, методы, приемы существования и развития взаимоохватываемых ситуаций проектно-поисковых исследований. К примеру, среди них: последовательный итерационный взаимоохват состояний подсистем энергетических и двигательных установок; взаимоориентирование внутрисистемных исследований по образно представленному внешне-системному замыслу гибридной установки; картограммы связей как ориентирующие формы организации и развития различных общесистемных объектовых исследований (сверхтяжелые аппараты, воздушно-космические системы, космические инфраструктуры и др.).

Для постоянного интерактивного развития этого опыта в узлах связей предусмотрены комплексные и ключевые замыслы различных космических и аэрокосмических концепций. По комплексному замыслу околоземное космическое пространство разбито на зоны стратегических интересов. Направления изучение стратегических возможностей этих зон задаются по картограммам, сценариям и ключевым замыслам. Среди них:

- Солнечные энергоряды, обеспечивающие этапы развития планетных или орбитальных станций. Каждая энергоустановка является комплектующей единицей соответствующего ряда, что позволяет создавать энергокомплексы широкого диапазона мощностей.

- Ядерные электрогеиерирующие установки многоцелевого использования, предназначены для оснащения станций и для работы в составе многоразовых межорбитальных транспортных аппаратов (ММТА). ММТА стыкуются с разгонными блоками для решения конвейерных задач с возвращением на опорную орбиту. После исчерпания 90% ресурса переориентируются на выполнение дальних космических задач без возвращения.

- Гибридная солнечно-ядерная установка планетного или орбитального базирования. Гарантии безопасности и компенсация внутренних потерь обеспечиваются за счет солнечного контура. Предусматривается использование тепловой энергии ядерного реактора исключительно для электрогенерирования.

- Ряд ракетных двигателей и разгонных блоков (РБ), каждый двигатель, исходя из степени оптимальности, предпочтителен для использования на разгонном блоке (РБ) соответствующей размерности. РБ предназначены для решения дальних космических задач в одноступенчатых и многоступенчатых аппаратах под транспортные возможности существующих и разрабатываемых ракетоносителей.

- Мощная ядерная космическая энергодвигательная установка с топливом из микросфер для многкорабельных схем освоения космоса. Предполагается её длительное нахождение в космосе в выключенном состоянии;

- Версии крылатых объектов для организации аэрокосмических конвейерных операций. Они оснащены блоками с тепловой памятью (БТП) и комбинированными двигательно-энергетическими установками (КДУ). Блок БТП предназначен для поддержания требуемых температур, высот, скоростей полета и снижения ударных нагрузок. БТП является элементом тепловой защиты аппарата. Если процесс нагрева поверхности аппарата привел к полному расплавлению тепло-акумулирующего материала, то включается система проточного охлаждения, одновременно включается двигатель.

В составе КДУ предусматривается замкнутая электрогенерирующая установка и прямоточный воздушно-реактивный двигатель. Электрогенерирование осуществляется за счет температурного перепада между ПВРД и криогенной системой хранения и подачи водородного топлива.

- Сверхтяжелые атмосферные летательные аппараты (термоплан, гидросамолет, экранолет) для доразгонных функций, организации посадочных операций и освоения отдаленных регионов Земли. Предусматриваются различные модификации известных воздушно-реактивных двигателей для расширения их функциональных возможностей и обеспечения дополнительных гарантий безопасной эксплуатации ядерных атмосферных аппаратов.

В узлах связей по результатам коллегиальных проектно-поисковых исследований формируются адресные предложения, которые рассматриваются как информация двойного назначения: как итоговая обобщающая и как исходная ориентирующая для организации очередного цикла проектно-поисковых исследований. Адресные предложения, представленные в виде обобщающих таблиц, номограмм, картограмм, полей характеристик, эскизов и численно-графических ориентирующих образов, являются программной памятью стратегических проектно-поисковых исследований.

Созданная система является гибкой программно-логической структурой, позволяющей на коллегиальной основе, при постоянно изменяющихся внешних условиях, развивать её многоплановые интерактивные возможности: обобщать знания и накапливать проектный опыт, ориентировать на новые разработки, обосновывать новые возможности известных разработок.

АКТУАЛЬНОСТЬ

В отечественной и международной практике создания новых космических и аэрокосмических аппаратов известны многие разработки, которые для своего времени являлись итогом прогрессивного проектного опыта разработок ряда изделий; Например: Ядерные ракетные двигатели для Марсианского комплекса; Ядерные и Солнечные энергетические установки и станции; Ракетоносители, Воздушно-космические комплексы, Сверхтяжелые -летательные аппараты-Термоплан, Экрано-лёт, Гидросамолет; Комбинированные воздушно-реактивные двигатели; Микробаллонные топливные структуры термоядерного синтеза и др. К сожалению, известны случаи утраты уникального научно-технического задела подобного рода. Одна из задач автора-сохранение научно-технического потенциала и проектного опыта по этим и другим связанным направлениям в активной компьютерной форме и развитие его применительно к различным задачам.

Этапами развития созданной автором системы являлись его проектно-поисковые исследования в отечественных комплексных разработках:

1975г - структура ядерного межорбитального аппарата для межпланетных программ, под возможности носителей типа Протон.

1978г - воздушно-реактивные двигательные установки, сопрягаемые с реактором в обеспечение безопасных режимов работы летательных аппаратов.

1980г - экологически-безопасные реакторные блоки с аварийным тепло аккумулированием.

1982г - сверхтяжелые летательные аппараты, экранолет, гидросамолет, термоплан.

1983г - комплекс модульно собираемых солнечных электростанций.

1985г - гибридные энергодвигательные структуры.

1990г - мощные ядерные установки на основе топливных композиций из микросфер ( водородное, ядерное горючее ).

После 1995г, эволюционная перспектива - конвейерные операции, система космического и аэрокосмического перехватывания ступеней и грузов.

Исследования отечественных концепций с участием автора осуществлялись в сотрудничестве со следующими организациями: ЦНИИМАШ, МАИ в сотрудничестве кафедр 208, 201, 203, 205, 101, 601, ИАЭ им. Курчатова, НИИТП, КБХА, НПО-Энергия, институт Медико-Биологических проблем, ФИАН им. Лебедева, СККБ-Искра, СКБ-Термоплан, ГКНПЦ им Хруничева, НИИ ПМЭ, НИИЭМ г Истра и др.

Этот опыт многоплановых разработок предлагается использовать в проектно-поисковых исследований и для более широкого круга стратегических задач.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Перед автором стояла цель на базе накопленного отечественного и зарубежного опыта проектирования создать систему проектно-поисковых исследований, которая на интерактивных принципах обеспечит преемственность развития различных поколений технических разработок. В основу создания этой системы автором положен обобщенный опыт разработок многих ученых в том числе и собственный опыт проектно-поисковых взаимодействий при анализе новых концепций со специалистами по аэрокосмической технике различных поколений. Ранг специалистов, проектный опыт и логика взаимодействий с которыми задействована: генеральные, главные конструкторы и ведущие специалисты по стратегическим программам; разработчики процессов и подсистем; ученые и соискатели ученых степеней.

НА УЧНАЯ НОВИЗНА

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Разработана система многоплановых и многоцелевых программ научных сценариев, предназначенных для организации поисковых исследований и изучения предполагаемых космических и аэрокосмических перспектив.

• Программы-сценарии рассматриваются как системообразующие структуры, по которым развиваются сложившиеся связи и устанавливаются новые. Программы-сценарии одновременно рассматриваются как форма организации и как методика ведения и развития проектно-поисковых исследований. Программы-сценарии также рассматриваются как гибкая программно-логическая структура позволяющая оперативно совершенствовать систему проектного поиска и коллегиально оценивать изменения в любой подсистеме анализируемых комплексов.

• Предложен метод взаимоориентирования по сценариям взаимоохватываемых итерационных циклов проектно-поисковых исследований.

• Разработана система программ-замыслов новых концепций, модельные описания которых являясь активной составляющей научных сценариев, обеспечивают развитие проектно-поисковых исследований по новым направлениям.

На защиту выносится система многоплановых программ-сценариев и замыслов новых концепций, как интеллектуальная, узловая, модельная структура расширения поля интересов головных организаций и развития проектно-поисковых исследований по стратегическим направлениям.

Программы-сценарии предназначены для выполнения ряда ориентирующих функций, важных для начала проектирования новых изделий.

В том числе для:

• обобщения знаний и накопленного проектного опыта;

• обучения проектированию;

• ориентирования на новые разработки;

• развития способностей стратегического анализа;

• обоснования новых возможностей известных разработок.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИИ

С точки зрения аналогичных проекгно-поисковых систем исследований космических и аэрокосмических концепций наиболее близко по смыслу и функциональным возможностям к предлагаемой автором находятся разработки Национального Ядерного Центра Франции (Тиллиетт, Пруст, Kappe и др., 1989-1994гг) и Морской Академии США (профессор Ву, 1992-1994гг).

Проектно-поисковая система французских специалистов создавалась для проектирования и анализа ядерных турбогенераторных и термоэмиссионных энергоустановок. В качестве ракеты-носителя был выбран "Ариан-5" с соответствующим учетом массогабаритных ограничений при проектировании ЯЭУ. Созданные математические модели блоков и подсистем позволяли произвести необходимые исследования при варьировании исходных параметров с помощью ЭВМ. Результатом работы были параметры термодинамического цикла, подобранные конструкционные материалы, схемно-компоновочные решения. Система позволяла накапливать и хранить проектно-значимый опыт в специализированной базе данных. Необходимо заметить, что видимо именно она позволила использовать наработки ученых и конструкторов в подводном кораблестроении при отказе от космических атомных проектов. В то же время отсутствовала возможность проследить с единой позиции весь цикл проработки программы - не было привязки к баллистическим задачам, сложен переход к иным средствам доставки на орбиту и т.д.

Ближе к разработанной автором системе находится работа специалистов Морской Академии США в Аннаполисе. В отличии от французской, американская система представляет собой единую компьютерную программу с возможностью добавления различных специализированных блоков. Проектирование начинается от рассмотрения циклов и оптимизации их параметров. Затем, компонуя из стандартных блоков типа "компрессор", "трубопровод", "турбина" и т.д. необходимые схемы, производится расчет как подсистем, так и установок в целом.

Система позволяет проектировать подводные, надводные, наземные, воздушные и космические объекты.

К сожалению логика построения американской системы построена таким образом, что в случае получения неработоспособного варианта конструкции на экране компьютера появляется оповещение - вариант неработоспособен. В то же время отсутствует возможность определить - в какой подсистеме происходит выход за ограничения и, соответственно, усложняется анализ этой подсистемы для поиска компромиссных решений. Отсутствует привязка к средствам доставки на орбиту и возможность анализа космических задач.

Созданная автором проектно-поисковая система имеет более многоплановую и длительную историюразвития(1970 -1999 гг.)

Результаты, полученные с помощью разработанной автором системы сценариев проектно - поисковых исследований, носят более широкий характер обобщений и более широко использовались".

• в разработках ядерных разгонных блоков и ядерных двигателей, расширяющих возможности РН тяжелого класса в рамках программ полёта на Марс ( некоторые результаты в кандидатской диссертации автора);

• при подготовке технических предложений по аппаратам сверхтяжелого класса, в обоснованиях перспектив создания аппаратов типа Термоплан; (Технические предложения в ГОСПЛАН - Создание тяжелого ЛА. МАИ-1981 г);

• в разработках ядерных установок перспективного класса.(акт об использовании результатов в ИАЭ им. Курчатова прилагается);

• при организации лекционно-игровых форм изучения специальных курсов в международной космической школе при МАИ. Выпущен научно- технический отчет. Тема 610-9102 "Формирование концепций марсианской экспедиции на 2000-2020. Разработка научных и методических основ их подготовки и реализации в рамках международной кооперации." Книга N6 - " Компьютерное сопровождение проектных исследований энергетических и двигательных средств ".

По теме диссертации выпущено 41 научно-технических отчетов - 24 в ЦНИИМАШ и 17 в МАИ, в том числе по заказу ЦНИИМАШ ( 1994г) научно-технический отчет - " Разработка методического обеспечения для анализа применения комбинированных транспортных систем, включающих РБ ЖРД и ЭР-ТА." Шифр темы 811-9120 " Развитие Ц" ( акт об использовании материалов в ЦНИИМАШ прилагается)

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Работа начата в ЦНИИМАШ ( 1967г), завершена в Московском Авиационном институте.

Научно-технические основы системы программ-сценариев и результаты проектно-поисковых исследований по сценариям представлены в следующих монографиях, журналах и сборниках:

• "Солнечные системы, преобразователи энергии. Моделирование развития и инфраструктуры космических станций". Монография, изд. Ellis Ног Wood. 1993 г.

• "Космические энергетические системы для Земли". Монография. Международная изд. ассоциация. John Willey & Sons Ltd. in association with Praxis publishing Ltd. 1998 r.

• "Анализ солнечных проектов". Журнал США, " Космическая энергия, ресурсы, развитие", 1994 г.

• "Проектные исследования бортовых и автономных энергокомплексов". Сборник Академии Наук России. Москва. Наука 1989 г.

• "Перспективы использования магнитодинамических и плазмодинамиче-ских технологий по аэрокосмическим направлениям". Сборник докладов международного консультативного совещания. Российская академия наук. ИВТАН 1999г.

Результаты работы докладывались и обсуждались на отечественных и международных конференциях, симпозиумах, конгрессах и научных советах:

• "Некоторые особенности проектирования двигателей, энергоустановок, аппаратов". Доклад на международной конференции-50 лет ЦНИИМАШ. Научно-технические проблемы Космонавтики и Ракетостроения. 1996 г.

• "Интеллектуальная среда проектирования в структурах главного конструктора авиационно-космических систем". Доклад на конференции - 75 лет Военной Воздушной инженерной Академии им. Жуковского. 1995 г.

• "Информационная система принятия решений по развитию концепций проектов". Доклад на конференции 150 лет основоположнику аэродинамики и гидромеханики Н.Е. Жуковскому. 1996 г.

• "Моделирование развития космических солнечных электростанций." Доклад на Международном симпозиуме - Энергия из космоса. Франция. Париж. 1991 г.

• "Возможности использования воздушно-космических систем в космических задачах". Доклад. 43 Конгресс Международной Астронавтической Федерации. США. Вашингтон. 1992 г.

• "Концепции космических транспортных комплексов в системе концептуального проектирования." Доклад. 44 Конгресс Международной Астронавтической Федерации. Грац. Австрия. 1993 г.

ПРЕЗЕНТАЦИЯ КОМПЛЕКСА РАБОТ АВТОРА

• "Проектно-игровая система анализа концепций. Космические и аэрокосмические конвейерные операции". Второй межведомственный научно-технический семинар. Октябрь 1998г. ГКНПЦ им Хруничева. Работа признана актуальной и отмечена в проекте решения.

• "Системообразующие проектно-поисковые исследования космических и аэрокосмических объектов и вузовское образование". Межведомственное консультативное совещание МАИ. Май 1999г. На консультативном совещание присутствовали ведущие специалисты РКА, ЦНИИМАШ, ГКНПЦ им. Хруничева, ЦИАМ, ИЦ им. Келдыша, ИКИ РАН, ИВТ РАН, РКК Энергия им. Королева, РНЦ Курчатовский институт, ВНИИЭМ, НИИ ПМЭ, НИИЭМ г. Истра, РИИ КП, АНТК им. Туполева, ОКБ Сухого, ОКБ Яковлева, НИИРП, ГОСНИИАС и различных кафедр МАИ. Совещание отметило, что представленная проектно-поисковая система, является ключевой координирующей структурой, развиваемой в МАИ, уникальной компьютерной обучающей инфраструктуры, предназначенной для обслуживания коллективов предприятий и фирм при

-Обретении ими задач по созданию авиационно-ракетно-космических систем новых поколений.

• "Космические и аэрокосмические перспективы сверхзвуковых объектов по сценариям сотрудничества." Международный совет ведущих специалистов. ЗМьБизнес и Информация. Англия, Лондон, ноябрь 1997. На совете присутствовали руководители ассоциаций, аэрокосмических фирм, университетов, испытательных и аналитических центров, представители военных штабов, ведущие разработчики аэрокосмических программ США, Франции, Германии, Англии, Нидерландов и России. Работа получила высокую рейтинговую оценку, шеется официальное уведомление, (копия официального уведомления прилагается)

По результатам международных публикаций и обсуждений докладов автор был принят и является действительным членом Института Аэронавтики и Астронавтики США. (копия свидетельства прилагается)

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ

Система развивается на коллегиальной основе, а это, в первую очередь,, предусматривает последовательное взаимоориентирование разнохарактерных про-ектно-поисковых процессов. Первая и вторая главы диссертации посвящены описаниям системообразующего метода организации программ - сценариев и составляющих ситуаций проектно-поисковых исследований. В первой главе дана общая постановка задачи взаимоориентирования. Введены основные терминологические понятия и что понимается под оптимальной стратегией проектно-поисковых исследований. В этой же главе представлены логические элементы, с помощью которых формируются связи и реализуются различные координирующие механизмы проектно-поисковых исследований. Во второй главе представлены стадии развития и направления заполнения связей проектно-значимым информационным содержанием. При этом указываются пути взаимоориентирования связей и информации исходя из авторских замыслов. Автор владеет конкретным опытом проектно-поисковых исследований, поэтому на конкретных примерах, в последующих разделах, показаны направления ориентирования, формы существования и развития проектно-поисковой системы исследований. Примеры представлены в виде интеллектуальных структур общесистемного, внешнесистемного и внутрисистемного характера (связи, ситуации, сценарии, схемы, эскизы, образы, обобщающие графики и таблицы), используемых для анализа ЭУ, ДУ, аппаратов и задач.

Система постоянно развивается от частного к общему и к более укрупненным интеллектуальным структурам. В диссертации даны разные характеристики этих интеллектуальных составляющих. Более подробные, с захватыванием глубинных физических закономерностей, представлены аналитические описания в главе 5. Дальнейшие, более укрупненные аналитические описания этих закономерностей, представлены в разделах 4.11, 6.5 и 6.6.

Система предусматривает постоянное конструирование и реконструирование своих составляющих. В главе 7 и подразделах 4.1.1, 4.2.1, 4.5, 5.3, 6.5 даны алгоритмические описания-характеристики проектно-поисковых (внешнесистемных, внутрисистемных и общесистемных) процедур составляющие интеллектуальных структур.

Система развивается на интерактивных, итерационных принципах с последовательным взаимоохватом, взаимовключением различных знаний и различных проектно-поисковых состояний исследований:

• Эволюция и интерактивные циклы внутрисистемных исследований. (Глава 3)

• Расширение поля внутрисистемных проектно-поисковых исследований с внешнесистемных и общесистемных позиций. (Глава 4)

• Общесистемные исследования по научным сценариям и стратегическим направлениям. (Глава 6)

Система предусматривает разнообразную интеллектуальную трактовку, в том числе и образную, всех своих составляющих. Это позволяет вносить системно-обоснованные изменения, совершенствовать её алгоритмические структуры с использованием достижений по компьютерным технологиям. Развернутое содержание интеллектуальных структур проектно-поисковых исследований'пред

-заставлено по главам диссертации (1, 3, 4, 5, 6) в виде 89 иллюстраций, разделенных на 5 тематических блоков.

В первом блоке иллюстраций (глава 1, 13 иллюстраций) представлены и перечислены схемы принципиальных связей, определяющих программно-логическую организацию общесистемных сценариев проектного поиска. При организации общесистемных сценариев таюке задействованы знания, определяющие математическую логику согласований различных процессов в проектно-поисковых исследованиях: математическое программирование, интерпретация методов динамического программирования, прикладное нелинейное программирование, методы поиска экстремума, оптимизация в технике. При организации разветвленной сети математических согласований использованы разработки следующих авторов: Ю.Кузнецова, В.Кузубова и А.Волощенко /120/; Р.Белмана и С.Дрейфуса /165/; Д Уайлда /118/; Д.Химмельблау /119/; Г. Реклейтис, А. Рей-виндран и К.Рэгсдел /123/; Р.Чуяна /125/.

Представленная в этом блоке иллюстраций структура общесистемных сценариев и задач описана таюке с использованием следующих знаний, определяющих специфику движений различных аппаратов: механика космического полета, динамика полета атмосферных аппаратов, траектории летательных аппаратов, проблемы оптимизации и варианты управлений, теория механического подобия движений космических объектов в различных гравитационных полях, специфика и варианты движений летательных аппаратов в различных атмосферах. При описаниях общесистемных сценариев космических и аэрокосмических полетных задач задействованы разработки следующих авторов: К.Эрике /19/; М.Константинова /108/; Л.Ландау и Е.Лифшица /20/; Н.Иванова /99/; Е.Полехова /167/; Г.Гродзовского/28/; И.Остославского/138/.

Во втором блоке иллюстраций (глава 3, 12-иллюстраций) представлены зависимые внутрисистемные структуры связей (сценарии-ситуации) проектного поиска. Направления исследований - энергетические установки. На конкретных примерах, с использованием реализованных сценариев, представлена обобщающая информация, характеризующая свойства и формы проектно-поисковых исследований, при анализе различных версий и концепций: ядерных установок с использованием принципов динамического программирования, солнечных установок на основе эволюции связей и развития их интерактивных возможностей, комбинированных солнечно-ядерных установок в результате синтеза связей.

Внутрисистемная структура связей (энергетические установки), характеризующая пректно-конструкторскую специфику анализируемых концепций и обеспечивающая их эволюционное развитие по разным направлениям сформирована с использованием следующих знаний и специализированных сведений: теория и расчет процессов, основы теории конструкции и эксплуатации, основы автоматического управления, надежность, анализ циклов, рабочие тела, методы расчета аппаратов нагрева, тепломассообмен, динамические системы электропитания, обзоры программ по космическим энергетическим системам. Эти внутрисистемные связи описаны с использованием научных разработок следующих отдельных авторов и группы авторов: Л.Квасникова, Л.Латышева, Д.Севрука и В.Тихонова /103/; А.Куландина /78/; В.Бугровского /74/; А.Клемина /77/; Ю.Дедусенко /1/; Р.Хейвуда /2/; H.Bloomfleld /73/; Л.Клочковой /75/; С.Подшивалова /69/; З.Уокера/З/; И.Паневина, Н.Пономарева-Степного, Е.Глушкова и С.Ховрина/8/; Дж.Даффи и У.Бекмана/66/.

Разветвленная логическая структура управления внутрисистемными связями, способная адаптироваться к различным проектным ситуациям исследований, сформирована с учетом следующего разнопланового опыта проектных оптимизаций: оптимизация и численное моделирование солнечных энергоустановок, оптимизация термодинамических параметров, выбор фотоэлектрических элементов, исследования газотурбинных установок, теплогидравлические расчеты и оптимизация ядерных энергетических установок, разработка ядерных энергоустановок для перспективной ракеты Ариан-5, термоэмиссионные реакторные преобразователи. Этот опыт проектной оптимизации по частным направлениям представлен в научных разработках следующих авторов: J.Archer /70/, .Саймонда /71/, Б.Скребушевского /72/, В. Jurge /121/, R. Harry /122/, .Zorner /127/, Г.Грязнова и Е.Жаботинского /130/, В.Грилихеса /166/, О.Кудрина /29/, Тильетта /4/, Бонза /30/,. Сегаль М.Д. и Смирнов Л.П. /220/ Семенов Ю.П., Синявский В.В. и Юдицкий В.Д. /219/.

- 20В третьем блоке иллюстраций (глава 4, 8-иллюстраций) представлены внутрисистемные связи и обобщающая информация, характеризующая зависимую структуру исследований по сценариям. На конкретных примерах представлены свойства и формы анализа различных версий и концепций двигательных установок: разгонных ракетных двигателей; гибридных двигательно-энергетических установок; двигательных установок подвижных стартовых устройств; гибридных двигателей с электро-генерированием.

Модельная структура этих внутрисистемных сценариев, определяющая тип, характер, эволюцию связей применительно к различным концепциям и вариантам двигателей с различной степенью их взаимной интеграции, сформирована с использованием следующих знаний и опубликованных сведений: теория и расчет воздушно-реактивных двигателей; оптимизация интегрированных ЛА; эволюция концепций двигательных установок; воздушно-реактивный двигатель обращенной схемы; турбо-прямоточный ВРД для перспективного BKA (Япония); состояние разработок ПВРД, гибридных двигателей и гиперзвуковых ТТВРД; многократно используемый одноступенчатый орбитальный самолет с комбинированной двигательной установкой; космические двигатели; ядерные двигатели для самолетов и ракет и в рамках программ Rover-Nerva; комбинированные двигатели; ракетные двигатели на химическом топливе.

При формировании этих модельных связей автором систематизированы сведения из научных разработок следующих специалистов: И.Тимната ./13/; Л.Кейвни /38/; W.Kirk /80/; S.Gunn/81/; C.Wilkinson /83/; E.Hermant /87/; В.Семёнова /211/; Р.Бассарда /131/; А.Козлова /132/; V.Iialoulakos /137/; М.Масленникова /40/; В.Акимоваи и В.Бакулева /41/; В.Голубева /42/; J.Martin /82/; J.Bossard /84/; H.Immich /85/; A.Donald/88/; N.Tanatsugu/133/; Y.Brocard/134/; A.Barnard/139/; D.Kors/169/; R.Lepsh/177/; А. Гольдии, А. Коротеев, А. Конопа-тов, А. Павшук, Н. Нономарев-Степной и В. Семенов /212/.

Развитие этих связей для моделированиях комбинированных двигательно-эиергетических устройств обеспечено на основе следующих специализированных знаний: теплообмен и гидродинамика в каналах сложной формы; гидродинамика и теплообмен в высокотемпературных ядерных реакторах с шаровыми твелами; вопросы механики вращающихся потоков и интенсификация теплообмена в ЯЭУ; микробаллоны для хранения водорода. Эти специализированные знания представлены в научных работах следующих авторов: Ю.Данилова /12/ А.Иванова /99/, Н.Гамина /9/ ,Е.Ратникова /34/, Р.Богоявленского /5/, Н.Басова /10/, Л.Кокорева /56/, Л.Арнольда /67/, Г.Алексеева /68/, Т.Каменьшикова /37/.

В четвертом блоке иллюстраций (глава 5, 27-иллюстраций), применительно к внешнесистемным связям и сценариям, представлены: формы и приемы подготовки исходной интегральной информации; варианты свертки и сжатия информации; направления развития оперативных возможностей проектного анализа. Модельные структуры и связи представленные в этом блоке иллюстраций сформированы на основе следующей базы знаний и специализированных сведений: глобальная экологическая сводка; теория, физика и расчет реакторов; топливные циклы и физические особенности высокотемпературных реакторов; физические проблемы защиты реакторов; защита от излучений протяженных источников; нейтронная физика; ядерное излучение и защита в космосе; защита от ионизирующих излучений; радиационная безопасность (радиационная безопасность при полете на Марс; радиационная безопасность космических полетов по программе Space Shuttle). Эти специализированные формы и приемы подготовки (свертки, сжатия) исходной интегральной информации разработаны с использованием научных работ следующих авторов: Р.Мегреблиана /5/, С.Фейнберга /6/, И.Ганева /7/, А.Абогяна /11/, Б.Бергельсона /31/, К.Бекурца /32/, Дж.Хаффнера /33/, Н.Гусева /36/, В.Карпова /38/, Ф.Козлова /79/, L.Townsend /110/, W.Atwel! /111/. Д.Бродера и Ю.Егорова /128/, П.Цвайфелья /129/, С.Рыбникова /175/, М.Толби/180/; Фролов К.В., Осипов В.И. и Сегаль М.Д. /214/

В пятом блоке иллюстраций (глава 6, 25-иллюстрации) представлены схемы взаимозависимого развития внешнесистемных и внутрисистемных связей и сценариев. Исходя из стратегических общесистемных сценариев рассматриваются: координирующие механизмы проектного поиска; варианты экспертных исследований по космическим и аэрокосмическим направлениям и соответствующие формы и приёмы подготовки обобщающей информации. Взаимозависимое развитие внутрисистемных и внешнесистемных связей предусматривает конвейер ную специфику. Конвейерная специфика предполагает последовательный характер передачи функций между объектами и соответствующий обмен опытом информацией и знаниями между специалистами при изучении общестратегических задач по заданному сценарию.

Координирующие механизмы и соответствующие логические структуры конвейерной организации общесистемных сценариев исследований сформированы и отработаны с учетом опыта концептуальных исследований по космическим и аэрокосмическим направлениям.

• Аэрокосмическое направление: концепция многоразового беспилотного мини-КС для самолета В-747; концепция (rocket - ramjet - rocket) BKA Китая; концепции малоразмерного воздушно-космического самолета; концепции крылатых спускаемых аппаратов; концепция тяжелого ТКА Shuttle-C для Лунных и Марсианских задач; концепция крылатой ракеты-носителя с воздушным стартом; боевая космическая авиация и гиперзвуковые транспортные самолеты; разработки BKA Sanger, Hermes, BKA Hotol, PH Pegasus, TKA Earl 2; сравнительный анализ одноступенчатой и двухступенчатой схем воздушно-космических аппаратов; использование высотного аэростата для запуска ракеты-носителя с целью выведения ИСЗ на низкую орбиту; схемные решения спасательных аппаратов; аспекты создания систем транспортировки персонала космических экспедиций на низкие околоземные орбиты.

•-Космическое направление: эффективность МТА с ЭРД и ЖРД в космических системах с большими грузопотоками; экономический анализ перспектив применения ЭРД; проектирование и экономика космических платформ для промышленного производства; концепция КА и ЭДУ по программе SP-100, многоразовый ядерный МТА с ЭРД; автономная космическая исследовательская платформа многократного использования; освоения Марса с применением двухпус-ковой схемы экспедиции; концепции транспортных космических аппаратов в Японии.

Этот опыт концептуальных исследований задействован автором при формировании стратегических сценариев с учетом научных разработок следующих специалистов: D.Koelle /45 и 96/; D.Delong /90/; J.Reding /92/; J.Bouillot /93/; R.

Lindberg/95/; S.Gizinski /102/; J.Naftel /140/; P.Langereux /142/; M.Spearman /170/; D.Freeman /171/; D.Delong /172/; S.Wang /174/; H.Matsuo /176/; R.Harris /188/; Petro A.J /179/; J.Render /53/; T.Masek /54/; K.Ennix /58/; R.Boundreault /100/; R.Manvi /106/; D.Fearn /107/; S.Zafran /112/; С.Гришина, Ю.Захарова и В.Оделевского /113/; W.Bailey /146/; K.Brender /147/; L.Jaffe /152/; C.Dailey /153/; J.Lippe /181/; R.Simpson /182/; W.Nellesen /183/; Д.Буден /184/; D.Baker /187/; Lanshin A.I., Sosounov V.A., M.M. Tskhovrebov /216/.

С использованием конвейерной специфики и по стратегическим сценариям оценивается опыт внутрисистемной оптимизации ДУ, ЭУ и других подсистем аппаратов, определяющих их внешнесистемные возможности. Внешнесистем-ный и внутрисистемный опыт проектной оптимизации JTA и КА присутствует в общесистемном стратегическом сценарии в виде интегральных моделей, аналитических зависимостей, проектных сведений' и различного рода характеристик-ограничений. Эти интегральные модели, аналитические зависимости, проектные сведения и характеристики-ограничения сформированы автором на основе систематизации следующего многовариантного проектного опыта оптимизации элементов ЛА и КА по космическим: и аэрокосмическим направлениям:

• аэродинамика летательных аппаратов; аэродинамические характеристики и аэротермодинамика трансатмосферных аппаратов; влияние внешней геометрии на аэродинамические характеристики JIA; теплопередача при различных условиях обтекания; корреляция расчетных и теоретических значений теплопереноса и поверхностного трения; методика моделирования массы двигателя; оптимизация параметров и характеристик ТКА; оптимизация режимов работы аппаратов; оптимизация системы теплозащиты (проектные характеристики баков для криогенных топливных баков).

• основы теории космических электрореактивных двигательных установок; теоретические основы создания двигательных установок для управления космическими аппаратами; ЭРД для довыведения ИСЗ; электро-ракетные ДУ для доставки грузов на Марс и Луну; варианты двигательных установок для ИСЗ; электроракетные двигательные установки для программ СОИ; программа NASA по ядерным электро-ракетным двигательным установкам.

Этот опыт оптимизации задействован в моделях с учетом научных разработок следующих авторов: G.Dorrington/47/;.r.KonecHHKOBa/18/; Г.Бураго /43/; P.Covell /46/; M.Tauber /16/; R.Candless /15/; A.Taylor /44/; P.Wooden /17/; В.Авдуевского, Б.Галицейского, Г.Дрейцера, В.Кошкина и Ю.Рыжова /21/; P.Shin /141/;

D.Manski /135/; А.Алатырцева /98/; В.Мишина /186/; Л.Квасникова, Л.Латышева, Д.Севрука, и В.Тихонова /103/; Н.Белана, В.Кима и Д. Севрука /99/; О.Фаворского/27/; С.Гришина /104/; A.Cohen /148/; S.Zafran /109 и 112/; H.Kaufman /150/; D.Darooka /154/; L.Caveny /185/; G.Bennett /189/; Nebelov A.V., Nobuyki Tomita, Sokolov V.V., Daiusuke Tsumara, Tsuyoshi Saotome, Yoshiaki Oh-kami /218/

Логика развития стратегических общесистемных связей-сценариев, определяющих границы и формы существования внешнесистемных и внутрисистемных связей и процессов, задается по известным законам из опыта управлений и ,в частности, движениями летательных аппаратов:

• на основе применения аналитических методов эквивалентного угла атаки и эффективных методов межорбитальных переходов с точными и приближенными решениями.

• с учетом орбитальных маневров платформ с низким аэродинамическим качеством и алгоритмов входа в атмосферу.

• с использованием техники прицеливания и маневров довыведения.

В модельную основу этих частных аналитических механизмов управлений полетами положены научные разработки следующих авторов: S.Stoy /14/, K.Mease,

E.Cramer /49/, A.Ronald /50/, D.Rex и K.Honnen /51/, G.Walberg /52/, S.Williams /59/, D.Redding /57/, J.Guid, D.Stuart /105/, D.Stanley/143/, E.Williams /151/, Рылов Ю.П./213/.

выводы

1. Создана система проектно-поисковых исследований космических и аэрокосмических объектов, основной и отличительной особенностью которой являются созданные автором многоплановые и многоцелевые научные сценарии для организации поисковых исследований и изучения предполагаемых космических и аэрокосмических перспектив.

2. Предложен метод взаимоориентирования по научным сценариям взаимоохватываемых итерационных циклов проектно-поисковых исследований.

3. Сформирована совокупность замыслов новых концепций, модельные описания которых являясь активной составляющей научных сценариев, обеспечивают развитие проекгно поисковых исследований по новым направлениям.

4. Разработаны общесистемные, внешнесистемные и внутрисистемные сценарии проектного поиска, с использованием которых в активном виде сохранен опыт и знания ранее проведенных исследований.

5. Сформированы стратегические координирующие сценарии следующих поколений проектно-поисковых исследований.

6. По сценариям представлены формы подготовки, накопления, систематизации исходной интегральной и итоговой обобщающей информации. С использованием картограмм, проектно-игровых графиков, обобщающих таблиц выделены границы, определены тенденции развития проектно-поисковых исследований применительно к комплексам космического, планетного или наземного назначения.

7. Представлены направления, разработаны модельные схемы взаимозависимого развития общесистемных, внешнесистемных и внутрисистемных сценариев определяющих возможности построения гибридных энергетических и двигательных структур с различными качественными признаками.

8. Для оперативного использования ранее накопленной информации в последующих комплексных исследованиях предложена форма свертки сжатия исходной информации.

9. Для последующего развития модельных связей и использования накопленного проектного опыта применительно к другим аппаратам и задачам предложены интегральные информационные структуры (проектно-игровые номограммы и обобщающие графики), определяющие направления приоритетных структурных изменений в подсистемах и системах анализируемых комплексов.

10.С использованием общесистемных сценариев представлены формы анализа стратегических задач, определяющих конвейерную специфику космических и аэрокосмических операций.

1. Ю.М.Дедусенко. " Регенеративные схемы и регенераторы газотурбинных установок." Академия наук 1960.

2. Р Хейвуд." Анализ циклов в технической термодинамике." Энергия 1979.

3. Г. Уокер. " Двигатели Стерлинга." Машиностроение 1985.

4. Тильетт и др. Франция. " Четырехлетние исследования газотурбинных установок для перспективных космических объектов." Современное машиностроение. Серия А. 1989 N 5.

5. Р. Мегреблиан. " Теория реакторов ." Атомная наука и техника 1962.

6. С.М. Фейнберг." Теория ядерных реакторов." Атомиздат. 1978.

7. И.Х.Ганев. " Физика и расчет реакторов." Энергоиздат. 1981.

8. И.Г.Паневин, Н.Н.Пономарев-Степной, Е.С.Глушков, С.К.Ховрин, А.М.Иванов. " Методы расчета аппаратов нагрева." МАИ 1985.

9. Н.М.Гамин. " Тепломассообмен в ядерной энергетике." Энергоатомиздат. 1987.

10. Н.Г.Басов и др. " Микробаллоны для хранения водорода." Вопросы атомной науки и техники. Серия Атомно-водородная энергетика и технология. Научный сборник выпуск 1, 1987.

11. А.А.Абогян. " Физические проблемы защиты реакторов." Сборник докладов. Атомиздат 1971.

12. Ю.И.Данилов. " Теплообмен и гидродинамика в каналах сложной формы." Машиностроение 1986.

13. И. Тимнат. " Ракетные двигатели на химическом топливе." изд. Мир. 1990. ( перевод с англ.)

14. Stoy S.T. " Расширение применимости аналитического метода эквивалентного угла атаки." AIAA. PAP. 1984. N 311

15. Candless R.S. " Аэродинамические характеристики воздушно- космического самолета при гиперзвуковых скоростях". AIAA PAP. 1985. N 346

16. Tauber М.Е. " Аэротермодинамика трансатмосферных аппаратов." J. Aircraft. 1987. 24. N9

17. Wooden P.A. " Корреляция расчетных и теоретических значений теплоперенса и поверхностного трения на гиперзвуковых скоростях." AIAA. PAP. 1990. N 5244

18. Г.А. Колесников. " Аэродинамика летательных аппаратов." Машиностроение 1993.

19. К. Эрике. " Космический полет." (Перевод с англ.) 1963.

20. Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц." Механика." изд. Наука 1965.

21. B.C. Авдуевский и др. " Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике." Машиностроение 1992.

22. Н.В.Белан, В.П.Ким, Д.Д.Севрук . " Методика инженерного расчета стационарных плазменных двигателей." МАИ 1980.23. " Обзор работ по оптимальным переходам с маневрами в атмосфере Земли." Астронавтика и ракетодинамика. Экспресс информация. N 15. 1989.

23. Куркин И.И. и др. "Предварительный анализ циклов и схем ЭУ ЛА космической энергосистемы". Тематический сборник МАИ. N 469, 1978г.

24. Куркин И.И. и др. " Исследования термодинамических циклов газотурбинных энергоустановок". Труды 2ой Всесоюзной конференции МАИ-1981г.

25. Куркин И.И. и др. " Проектно-исследовательские разработки орбитальной солнечной электростанции с тепловым циклом". Труды XI Гагаринских чтений. Москва 1981г.

26. О.Н.Фаворский. " Основы теории космических электрореактивных двигательных установок." Высшая школа 1970.

27. Г.Л.Гродзовский." Механика космического полета ." изд. Наука 1975.

28. О.И. Кудрин. " Солнечная высокотемпературная космическая энер го двигательная установка." Машиностроение 1987.

29. Бонз и др. " Численное моделирование орбитальных солнечных энергетических систем, работающих по замкнутому циклу Брайтона." США. Современное машиностроение. Серия А. 1989 N 5.

30. Б.Р.Бергельсон. " Справочник по защите от излучений протяженных источников." Атомиздат. 1965.

31. К.Бекурц." Нейтронная физика." Атомиздат 1968.

32. Дж.Хаффнер." Ядерное излучение и защита в космосе." Атомиздат. 1971.

33. Е.Ф.Ратников. " Газы как теплоносители и рабочие тела ядерных энергетических установок." Атомиздат 1978.

34. Р.Г.Богоявленский. " Гидродинамика и теплообмен в высокотемпературных ядерных реакторах с шаровыми твелами." Атомиздат 1978.

35. Н.Г. Гусев и др. " Защита от ионизирующих излучений." Энергоатомиздат. 1983.

36. Т.М.Каменьшиков. " Вопросы механики вращающихся потоков и интенсификация теплообмена в ЯЭУ." Энергоатомиздат 1984.

37. В.А.Карпов. " Топливные циклы и физические особенности высокотемпературных реакторов." Энергоатомиздат 1985.

38. Л.Кейвин ." Космические двигатели : состояние, перспективы." изд. Мир. 1988. ( перевод с англ.)

39. М.М.Масленников. " Авиационные газотурбинные двигатели Машиностроение 1975.

40. В.М.Акимов, В.И.Бакулев. " Теория и расчет воздушно-реактивных двигателей." Машиностроение 1987.

41. В.А.Голубев." Двухконтурные авиационные двигатели." изд. МАИ 1993.

42. Г.Ф.Бураго. " Аэродинамика." Машиностроение 1976.

43. Taylor А.Н. " Проектное исследование характеристик баков многоразового применения для криогенных топливных баков." J. Spacecraft and Rockets. 1986. 23. N2

44. Koelle D. " Перспективный космический самолет." Paper N lAF-87-207. 38th Congress IAF. Brighton. 1987

45. Covell P.F. " Исследования влияния внешней геометрии гиперзвукового летательного аппарата на его аэродинамические характеристики." AIAA. PAP. 1988. N4505

46. Dorrington G.E. " Оптимизация параметров двигательной установки комбинированного цикла для ТКА ." AIAA. PAP. 1988. N 3073

47. Dorrington G.E. " Характеристики одноступенчатого BKA с ВРД." IAF. Prepr.1989.N309

48. Cramer E.J. " Алгоритм управления входом в атмосферу КА с низким аэродинамическим качеством." Астронавтика и ракетодинамика. Экспресс информация. N 1. 1990.

49. Ronald А. " Аэродинамический маневр в атмосфере планеты." AIAA. PAP. 1990. N0539

50. Rex D. Honnen К. " Орбитальные маневры космической платформы при обслуживании с помощью Space Shuttle." Acta astronaut. 1984. 11. N 9.

51. Walberg G.D. " Обзор межорбитальных переходов с использованием аэродинамического маневра." J. Spacecraft and Rockets. 1985. 22. N 1

52. Render J. " Сравнительная эффективность MTA с ЭРД и ЖРД в космических системах с большими грузопотоками." AIAA. Pap. 1978. N 696.

53. Masek T.D. " Экономический анализ перспектив применения ЭРД." AIAA. Pap. 1978. N698.

54. Redding D.C. " Эффективный переход на геосинхронную орбиту с использованием двигателей малой тяги: точное и приближенное решение." J.Guid.,Contr.,and Dyn. 1984. 7. N 2.

55. Л.К.Кокорев. " Теплогидравлические расчеты и оптимизация ядерных энергетических установок." Энергоатомиздат 1986.

56. Redding D.C. " Оптимальные переходы на геостационарную орбиту с помощью двигателей ограниченной тяги." J. Guid. Contr.and Dyn. 1984. N 2.

57. K.Ennix. " Программа расчета MTA с ЭДУ." AIAA. Pap. 1990. N 2573.

58. S.N. Williams. " Низкоэнергетические траектории полета к Марсу с гравитационным разворотом у Венеры." J. Spececraft. 1991. 28. N 4.

59. Сидоров Д.А., Куркин И.И. и др. "Технико-экономические аспекты создания большой космической энергосистемы". Труды конференции " Пути использования солнечной энергии". Черноголовка, 1981г.

60. Куркин И.И. и др. " Современные возможности создания высокоэффективных космических солнечных электростанций". Трудыконференции " Пути использования солнечной энергии". Черноголовка, 1981г.

61. Куркин И.И. и др. " Турбогенераторная космическая электростанция для освоения геостационарной орбиты". Труды XII Гагаринских чтений. Москва 1981г.

62. Куркин И.И. и др. "Проектные исследования бортовых и автономных энергокомплексов на основе модульной солнечной электростанции". Труды VII научных чтений по космонавтике. Москва 1983г.

63. Куркин И.И. и др. " Проблемы создания газотурбинных электроэнергетических установок". Труды XIII Гагаринских чтений. Москва 1983г.

64. Куркин И.И. и др. " Проектные исследования бортовых и автономных энергокомплексов на основе модульной солнечной электростанции". Труды академии наук " Исследование творчества основоположников космонавтики и современные проблемы". Москва, Наука 1989г.

65. Дж.А.Даффи, У.А.Бекман. " Тепловые процессы с использованием солнечной энергии." изд. Мир 1977. ( перевод с англ.)

66. Л.В.Арнольд. " Техническая термодинамика и теплопередача." Высшая школа 1979.

67. Г.Н.Алексеев." Общая теплотехника." Высшая школа 1980.

68. С.А.Подшивалов. " Энергетические установки космических аппаратов." Энергоиздат 1981.

69. Archer J.S. " Солнечные динамические системы электропитания для космических станций." AIAA. Pap. 1986. N 1299.

70. У.Э. Саймонд . " Система электропитания пилотируемых космических аппаратов." Труды института инженеров по электронике и радиоэлектронике. t.75N 3. 1987.

71. Б.С.Скребушевский. " Космические энергетические установки с преобразованием солнечной энергии." Машиностроение 1992.

72. Bloomfleld H.S. " Обзор программ по космическим энергетическим системам." AIAA. Pap. 1992. N 1558.

73. В.В.Бугровский и др. " Основы автоматического управления ядерными космическими энергетическими установками." Машиностроение 1974.

74. Л.Л.Клочкова. " Рабочие тела энергосиловых установок летательных аппаратов." Машиностроение 1984.

75. Тильетт. " Разработка энергоустановок с ГТУ замкнутого цикла и ядерным источником энергии для перспективной ракеты Ариан-5." Франция. Энергетические машины. 1987. N1.

76. А.И. Клемин. " Надежность ядерных энергетических установок." Энергоатомиздат 1987.

77. A.A. Куландин. " Основы теории конструкции и эксплуатации космических ЯЭУ." Энергоатомиздат. 1987.

78. Ф.Г.Козлов. " Справочник по радиационной безопасности." Энергоатомиздат. 1987.

79. W.L. Kirk. " Характеристики ядерных ракетных двигателей разработанных в рамках программ Rover-Nerva ." Conf. Portland. Oregon 1990.

80. Gunn S.V. " Проектирование ядерных ракетных двигателей второго поколения." AIAA. Pap. 1990. N 1954.

81. Martin J.A. " Оценка двигательных установок для перспективных воздушно-космических аппаратов." AIAA. Pap. 1985. N 1161.

82. Wilkinson C.L. " Варианты двигательных установок для космических станций." AIAA. Pap. 1985. N 1155.

83. Bossard J.A. " Исследования турбопрямоточных ВРД с газогенератором на ракетном топливе." AIAA. PAP. 1987. N 1997

84. Immich H. " Двигательные установки кс Hermes. " AIAA. Pap. 1987. N 194086. " Эволюция концепций двигательных установок для ВКС. Обзор." Астронавтика и ракетодинамика. Экспресс информация. N 12 . 1988.

85. Hermant Е. " Комбинированные двигатели для транспортных космических систем." AIAA. PAP. 1989. N 2291

86. Delong D. " Концепция многоразового беспилотного мини-КС, стартующего с самолета В-747." Speceflight. 1987. 29. N 12.

87. Обзор. " Боевая космическая авиация и гиперзвуковые транспортные самолеты." Астронавтика и ракетодинамика. Экспресс информация. N 43 . 1987.

88. Reding J.P. " Схемные решения спасательных аппаратов." AIAA. Conf. Minneapolis. 1988.

89. Lindberg R.E. " PH Pegasus с воздушным стартом." SAE Techn. Pap. Ser. 1989. N2308

90. Ко elle D. " Состояние разработок BKA SANGER в 1990г." AIAA. PAP. 1990. N520097. " Обзор. Крылатая ракето-носитель Pegasus." Астронавтика и ракетодинамика. Экспресс информация. N 34. 1990.

91. Алатырцев A.A. " Инженерный справочник по космической технике." Воен.издат 1977.

92. Information Bulletin 1991-1993. Pablished for Cospar Pergamon Press OXFORD NEW YORK - SEOUL - TOKYO .

93. Gizinski S.J. " Использование высотного аэростата для запуска ракеты-носителя с целью выведения ИСЗ на низкую орбиту." AIAA. PAP. 1993. N 1845.

94. ЮЗ.Л.А.Квасников, Л.А.Латышев, Д.Д.Севрук, В.Б.Тихонов." Теория и расчет энергосиловых установок космических летательных аппаратов." Машиностроение 1984.

95. С.Д.Гришин и др." Теоретические основы создания двигательных установок для управления космическими аппаратами." Машиностроение 1985.

96. Stuart D.G. " Простейшая техника прицеливания траекторий КА в задачах двух тел." J. Guid. Contr. and Dyn. 1986. 9 . N 1.

97. Manvi R." Анализ параметров ЭДУ MTA." AIAA. Pap. 1988. N 2835.

98. Fearn D. " Применение ионного двигателя для ИСЗ типа Intelsat VII." AIAA. Pap. 1989. N2275.

99. Ю8.М.С.Константинов. " Механика космического полета." Машиностроение 1989.

100. Zafran S. " Conceptual spacecraft and arejet propulsion system design for the SP-100 interim referrence mission." AIAA. Pap. 1990. N 2549.

101. L.W. Townsend. " Радиационная безопасность при полете на Марс." SAE Techn. Pap. Ser. 1990. N 901343111 .Atwell W. " Радиационная безопасность космических полетов по программе Space Shuttle ." SAE. Techn. PAP. Ser. 1990. N 901342

102. Zafran S. " Проектирование KA и ЭДУ с электродуговыми двигателями для демонстрационного полета по программе SP-100." AIAA. Pap. 1990. N 2549.

103. С.Д.Гришин, Ю.А.Захаров, В.К.Оделевский. " Проектирование космических аппаратов с двигателями малой тяги." Машиностроение 1990.

104. Куркин И.И. и др. "Динамические принципы как основа машинного проектирования". Тематический сборник МАИ N 415, 1976г.

105. Куркин И.И. и др. "Логика машинного проектирования". Тематический сборник МАИ N469, 1978г.

106. Пб.Куркин И.И. и др. " Электростанция с машинным преобразователем". Тематический сборник МАИ "Физико-технические проблемы создания энергосиловых систем ЛА". Москва 1983г.

107. Бобер A.C., Кольберт Т., Попов Г.А., Ким В., Куркин И.И. " Анализ областей предпочтительного использования электроракетных двигателей". Труды 45 конгресса Международной астронавтической федерации. Израиль, Иерусалим, 1994г.

108. Уайлд Д." Методы поиска экстремума." М.Наука 1967.

109. Химмельблау Д. " Прикладное нелинейное программирование." М.Наука 1967.

110. Ю.Кузнецов, В.Кузубов, А.Волощенко. " Математическое программирование." М. Высшая школа. 1976.

111. В. Jurgen. " Оптимизация термодинамических параметров космических электростанций." Acta Astronaut. 1981. 8. N 8.

112. Ruppe Напу О. " Оптимизация солнечных энергоустановок с механическими электрогенераторами." Acta astronaut. 1982. 9. N 5.

113. Г. Реклейтис, А. Рейвиндран, К.Рэгсдел. " Оптимизация в технике." М.Мир 1986.

114. И.И.Бронштейн, К.А.Семендяев. " Справочник по математике для инженеров и студентов." М.Наука 1986.

115. Р.Чуян. " Методы математического моделирования двигателей летательных аппаратов." М. Машиностроение 1988.126." Выбор фотоэлектрических элементов для солнечных ЭДУ." AIAA. Рар. 1990. N2529

116. П.Ц. Цвайфель." Физика реакторов." Атомиздат. 1977.

117. Г.М.Грязнов, Е.Е.Жаботинский. " Термоэмиссионные реакторные преобразователи космических ядерно-энергетических установок." Атомная энергия. 1989. Вып.6

118. Р. Бассард." Ядерные двигатели для самолетов и ракет." Минобороны 1967.

119. А.А.Козлов и др. " Система питания и управления жидкостных ракетных двигательных установок." Машиностроение 1988.

120. Tanatsugu N. " Проектное исследование турбо-прямоточного ВРД для перспективного ВКА (Япония)." IAF. Ргерг. 1989. N 311

121. Brocard Y. " Воздушно-реактивный двигатель обращенной схемы для гиперзвуковых режимов полета". Air et Cosmos. 1989. N 1220.

122. Haloulakos V.E. " Сравнение химических, ядерных и термоядерных ДУ для МТА." AIAA. Рар. 1990. N 1983.

123. И.В.Остославский. " Динамика полета, траектории летательных аппаратов." Машиностроение 1969.

124. Barnard A.D. " Многократно используемый одноступенчатый орбитальный самолет с комбинированной двигательной установкой." AIAA. PAP. 1984. N 1498

125. Naftel J.C. " Исследование концепции перспективного двухступенчатого воздушно-космического аппарата". Jornal of qiiidance, control and dynamics. 1985. N3

126. Shin P.K " Оптимизация системы теплозащиты космического самолета." AIAA. PAP. 1988. N2739

127. Langereux P. " Модифицированный проект ТКА EARL 2 ." Air et Cosmos. 1989. N 1258.

128. Bailey W. " Использование космических платформ." J. Spacecraft and Rockets. 1983. 20. N6

129. K.D.Brender. " Использование OKC Freedom по программе освоения космического пространства." AIAA. Guid. Nav. and Contr. Conf. Portland. Oregon. 1990.

130. Cohen A.J." Анализ использования электроракетных двигателей для межорбитальных транспортных аппаратов." AIAA. Pap. 1980. N 1226.

131. Zafran S. " Использование ионных ЭРД для довыведения попутных ИСЗ, выводимых в грузовом отсеке ТКА Space Shuttle, в плоскости солнечно-синхронной орбиты." AIAA. Pap. 1981. N 898.

132. Kaufman H.R. " Эффективность применения электрореактивных двигателей для межорбитального маневрирования." AIAA. Pap. 1982. N 1247.

133. Williams E.L. " Маневр довыведения на геостационарную орбит}' с использованием двигателя ИСЗ." AIAA. Pap. 1982. N 140.

134. Jaffe L.D. " Многоразовый ядерный МТА с ЭРД." J. Spececraft and Rockets. 1988. 25.N5.

135. Dailey C.L. " Применение ядерной электроракетной двигательной установки для полетов на Марс." AIAA. Pap: 1990. N 2625.

136. Darooka D. " Ядерные электроракетные ДУ, дающие возможность доставки грузов не Марс и Луну." AIAA. Pap. 1990. N 1598.155." Анализ вариантов двигательных установок для ИСЗ." Астронавтика и ракетодинамика. Экспресс информация. N 26. 1993.

137. Куркин И.И., Севрук Д.Д. " Логика машинно-ориентированного проектирования ЭСУ". Учебное пособие, МАИ-1981г.

138. Пономарев-Степной Н.Н, Егер С.М, Севрук Д.Д, Ишков Ю.Г, Куркин И.И. в группе авторов. Техпредложения в Госплан СССР " Создание тяжелого JIA". МАИ-1981г.

139. Сидоров Д.А., Куркин И.И. и др. " Методика экономического анализа перспектив использования солнечных космических энергетических станций". Труды XVIII научных чтений К.Э.Циолковского. Калуга 1983г.

140. Куркин И.И. и др. " Определение оптимальных характеристик аппарата". Тематический сборник МАИ. "Физико-технические проблемы создания энергосиловых систем JIA". Москва 1984г.

141. Куркин И.И. и др. " Методология технико-экономических исследований по разработке солнечной электростанции ". Труды IX научных чтений по космонавтике. Москва 1986г.

142. Куркин И.И., Севрук Д.Д. " Методика проектных исследований при разработке концепции солнечных энергетических установок с турбогенератором". Учебное пособие, МАИ-1986г.

143. Куркжн И.И. " Система интегрированного проектного анализа энергетических и двигательных комплексов для космического использования". Труды международной конференции " Аэрокосмическая наука и технология". Тайвань. 1993г.

144. Кольберт Т., Попов Г.А., Ким В., Куркин И.И. " Новые области использования ЭРД". Труды 30 международной межотраслевой конференции по двигателям. США, Индианополис, 1994г.

145. А.П.Смахтин, И.И.Куркин, В.В.Рыбаков. " Информация и анализ проектов солнечных энергетических систем." J. Space Power. Volume 13. Number 1 & 2. 1994

146. Р.Белман, С.Дрейфус " Прикладные задачи динамического программирования." М.Наука 1965.

147. В .А. Грилихес и др. " Солнечная энергия и космические полеты." Наука 1984.

148. Е.Н.Полехова." Космический полет с солнечным парусом." Наука 1986.168." Концепции двигателей гиперзвуковых летательных аппаратов." Астронавтика и ракетодинамика. Экспресс информация. N 28. 1985.

149. Kors D.L. " Двигательная установка для ВКА горизонтального взлета и посадки." AIAA. РАР. 1990. N 5216.

150. Spearman M.L. " Применение концепций спускаемых аппаратов с несущим корпусом при проектировании ракет". AIAA РАР. 1985. N 497.

151. Freeman D.C. " Концепция экспериментального крылатого спускаемого аппарата ERV". AIAA РАР. 1985. N 969.

152. Delong D. " Концепция многоразового мини-кс, стартующего с самолета В-747." J. Spaceflight. 1987. 29. N 12.

153. Koelle D. " Программа космического самолета Sanger." AIAA. Pap. 1989. N 50007.

154. Wang S. " Предварительные исследования концепции ( rocket ramjet -rocket) BKA Китая." IAF Prepr. 1990. N 264

155. Рыбников С. " Шаттлы и землетрясения." Изобретатель и рационализатор . 1990. N8.

156. Matsuo H. " Концепция крылатой ракеты-носителя с воздушным стартом. (Japonese M-V rocket)." IAF 90-178.

157. Petro A.J. " Аспекты создания систем транспортировки персонала космических экспедиций на низкие околоземные орбиты." AIAA. Pap. 1992. N1415.

158. Толби M.K. " Глобальная экологическая сводка." Химия и жизнь. 1993. N 5.

159. Lippe J.K. " Заподноевропейская космическая платформа." Астронавтика и ракетодинамика. Экспресс информация. N 33. 1987.

160. Simpson R.F. " Автономная космическая исследовательская платформа многократного использования." AIAA. Pap. 1988. N 66.

161. Nellesen W. " Программа создания возвращаемой космической платформы EURECA." ESA bull. 1992. N 70.

162. Д. Буден." Межорбитальный транспортный KJIA с электроядерной двигательной установкой." 20 конференция AIAA/SAE/ASME. Огайо. 1984. США.

163. Caveny L.H. " Электроракетные двигательные установки для программ СОИ." AIAA. Pap. 1989. N2451.

164. Редакция В.П.Мишин. " Транспортные средства обеспечения космических программ." Итоги науки и техники. Москва. 1990.

165. Baker D.A. " Программа исследования и освоения Марса с применением двухпусковой схемы экспедиции." AIAA. Pap. 1990. N 1986.

166. Harris R. " Концепция тяжелого ТКА Shuttle-C для Лунных и Марсианских задач." AIAA. Pap. 1990. N 3686.

167. Bennett G.L. " Программа NASA по ядерным электроракетным двигательным установкам." AIAA. Pap. 1992. N 1557.

168. М.Э. Таубер " Аэродинамическое торможение космического корабля в атмосфере Марса." J. Spececraft and Rockets. 1994. N 5.

169. Куркин И.И. и др." Развитие идей Цандера по проблеме создания солнечных энергосистем". Научные чтения, посвященные разработке научного наследия и развития идей Ф.А. Цандера. Москва 1983г.

170. Куркин И.И. и др. " Развитие проектной концепции турбогенераторной солнечной электростанции". Труды Гагаринских чтений. Москва 1985г.

171. Куркин И.И. и др. " Моделирование развития и инфраструктура солнечной электростанции". Труды международного симпозиума " Энергия из космоса" Франция. Париж, 1991г.

172. Куркин И.И. и др. " Моделирование развития и инфраструктуры космических солнечных электростанций". Международный сборник "Космическая солнечная энергетика". Изд. Хорвуд. США. 1993г.

173. Куркин И.И. и др. "Проектная концепция экологически безопасных ЭСУ ЛА". Труды Всесоюзной Научно-технической конференции. Харьковский авиационный институт. 1976г.

174. Куркин И.И., Севрук Д.Д." Машинно-ориентированное проектирование ЭСУ". Учебное пособие, МАИ-1982г.

175. Куркин И.И. " Диалоговая система общения". Всесоюзная научно-методологическая конференция " Научно-методические основы применения электронной техники в учебном процессе". Ленинград-1987г.

176. Куркин И.И., Севрук Д.Д. " Разработка проектных концепций ЭСУ с аппаратами нагрева". Учебное пособие, МАИ-1988г.

177. Куркин И.И. " Проектный поиск предпочтительных характеристик ядерного космического объекта по принципу компьютерного фильма". Труды международной, отраслевой, юбилейной конференции " Ядерная энергия в космосе". Обнинск, 1990г.

178. Куркин И.И., Куколев М.И. " Возможные области использования комбинированных солнечно-ядерных и двигательных систем". Труды международной Европейской космической конференции. Австрия, Грац, 1993г.

179. Куркин И.И. " Методические аспекты оптимизационных исследований в структуре комплексного дипломного проектирования". Труды* IV Всесоюзной конференции " Актуальные проблемы совершенствования подготовки специалистов авиационного профиля". Москва 1984г.

180. Куркин И.И., Сидоров Д.А. " Возможности использования воздушно-космических систем в космических задачах". Труды 43 конгресса Международной астронавтической федерации. США, Вашингтон, 1992г.

181. Куркин И.И., Смахтин А.П. " Международная информационно-аналитическая система по проблемам космических энергетических систем". Труды 44 конгресса Международной астронавтической федерации. Австрия, Грац, 1993г.

182. Куркин И.И., Сидоров Д.А. " Концепции космических транспортных комплексов в системе концептуального преоктирования". Труды 44 конгресса Международной астронавтической федерации. Австрия, Грац, 1993г.

183. Куркин И.И. " Версии космических транспортных комплексов в сис-теме концептуального проектирования". Труды международной конференции Космические программы и технологии". США, Хантсвилл, 1993г.

184. Куркин И.И " Интеллектуальная среда проектирования в структурах главного конструктора авиационно-космических систем." Тезисы доклада. Юбилейная конференция 75 лет Военно Воздушной инженерной Академии Жуковского.

185. Куркин И.И. , Короткий Ю.Г. " Космические, челночные и межконтинентальные возможности аэрокосмических комплексов в системе концептуального проектирования." Тезисы доклада. 34 Международная конференция Аэрокосмической науки. США. Рено. 1996г.

186. Куркин И.И. и др. " Развитие концепций аэрокосмического и космического перехватывания грузов и ракетных ступеней в системе концептуального проектирования." Тезисы доклада. 46 Международный конгресс МАФ. Норвегия. Осло. 1995г.

187. Куркин И.И. Презентация. " Космические и аэрокосмические перспективы сверхзвуковых объектов по сценариям сотрудничества." SMi конференция -Бизнес и информация. Англия. Лондон. Ноябрь 1997.

188. Семёнов В.Ф. и др. " Криогенные и двигательные системы." Report prepared for Second Seminar on ISTC Project 092-95 Canoga Park, California, September, 08-12, 1997 Rocketdyne Division, Boeing. North American. Inc.

189. А Гольдин, А Коротеев, А Конопатов, А Павшук, H Нономарев-Степной, В Семенов. «Разработки в СССР ядерных ракетных двигателей». Доклад на 26 объедененной конференции по двигателям гор. Сакроменто США июнь 1991г

190. Рылов Ю.П. «Электроракетные двигательные установки для малых спутников наблюдения за землей». Международная конференция AIAA, В-12-13Р. 1ая конференция по малым спутникам, Берлин 1996г.

191. Фролов К.В., Осипов В.И., Сегаль М.Д. «Безопасность России». Монография МТФ Знание 1999г.

192. P. Lebedev «Application of thermodinamic cycles method to heat-exchange analysis in hypersonic flights». Smi Linking business with information, November 1997, London.

193. Lanshin A.I., Sosounov V.A., M.M. Tskhovrebov. «Designes and key technologies investigations for aerspace combined propulsions systems («oryol 2 - 1» program С1АМ». Smi Linking business with information, November 1997, London.

194. Куркин И.И."Информационная система принятия решений по развитию концепций проектов". Доклад на конференции 150 лет основоположнику аэродинамики и гидромеханики Н.Е. Жуковскому. 1996 г.

195. Семенов Ю.П., Синявский В.В., Юдицкий В.Д., «Космическая двухрежимная ЯЭУ для транспортировки информационных спутников на ГСО и длительного до 15 лет энергоснабжения их аппаратуры». Научно-технический сборник РКТ, серия 12, 1998 г., выпуск 1 2

196. Сегаль М.Д., Смирнов Л.П. «Численное моделирование теплогидравлических и переходных процессов в реакторе ядерной энергодвигательной установки». Отраслевая юбилейная конференция «Ядерная энергия в космосе». Обнинск, май 1990 г.

197. Куркин И.И. «Научно-техническая преемственность поколений. -Опыт проектно-поисковых взаимодействий с главным конструктором профессором Севруком Д.Д.». XXIII научные чтения по космонавтике. Сборник докладов, Москва, январь 1999г.1. РУКОПИСИ.

198. Куркин И.И. и др. " Разработка методического обеспечения для анализа применения комбинированных транспортных систем, включающих РБ ЖРД и ЭРТА." Отчет. Заказчик ЦНИИМАШ. Тема. Разработка средств выведения. МАИ- 1994г.

199. Куркин И.И. и др. " Разработка предложений по созданию сценария освоения Луны." Тема 208-92-14. МАИ 1995г