Техніко-економічне обґрунтування параметрів авіаційно-космічної системи повітряного старту
DOI:
https://doi.org/10.15407/knit2023.02.003Ключові слова:
авіаційно-космічна система, безпілотний літальний апарат, повітряний старт, техніко-економічні параметриАнотація
Проведено обґрунтування параметрів авіаційно-космічної системи повітряного старту у складі багаторазового гіперзвукового безпілотного літального апарата та одноразової ракети космічного призначення за технічними та економічними характеристиками. За силову установку безпілотного літального апарата застосовується поєднання турбореактивного двоконтурного двигуна та прямоточного повітряно-реактивного двигуна. Розглянутий засіб здатен виводити корисний вантаж на навколоземні орбіти без застосування космодрому. Наведено методологію техніко-економічного обґрунтування параметрів авіаційно-космічної системи повітряного старту. Отримання результатів відбувалося шляхом пошуку мінімуму цільової функції, що встановлювала залежність між технічними та економічними параметрами авіаційно-космічної системи. Для вирішення цільової функції було визначено проєктні параметри ракети космічного призначення та безпілотного літального апарата і обмеження сумарної швидкості розгону авіаційно-космічної системи. Було визначено обмеження швидкості, що надаються за рахунок роботи турбореактивного двоконтурного двигуна, прямоточного повітряно-реактивного двигуна та трьох ступенів ракети космічного призначення з ракетними твердопаливними двигунами, максимальний швидкісний напор та максимальна допустима температура на поверхні безпілотного літального апарата. Було визначено схему оцінки вартості запуску космічного апарату на навколоземну орбіту з застосуванням авіаційно-космічної системи повітряного старту. Результатом обґрунтування є визначення технічних та економічних параметрів ракети космічного призначення, безпілотного літального апарата та авіаційно-космічної системи в цілому. Також оцінено вплив максимальної температури на поверхні безпілотного літального апарата і питомого імпульсу повітряно-реактивного двигуна на параметри авіаційно-космічної системи. Наведене обґрунтування є першим кроком до створення української авіаційно-космічної системи повітряного старту.
Посилання
Balakin V. L., Bebyakov A. A., Kochyan A. G. (2008). Optimization of the motion of a hypersonic aircraft-accelerator of a two-stage aerospace system. Bull. Samara State Aerospace Univ., № 1, 23-32 [In Russian].
Bebyakov A. A. (2013). Optimal control of the angle of attack of a hypersonic aircraft at the stage of acceleration-climb in the atmosphere. Bull. Samara State Aerospace Univ., № 1 (39), 26-38 [In Russian].
https://doi.org/10.18287/1998-6629-2013-0-1(39)-26-38
Kalynychenko D. S., Baranov E. Yu., Poluyan N. V. (2016). Formation of the efficiency criterion for the selection of design parameters of the aerospace system. Space Science and Technology, № 2 (99), 48-51 [In Ukrainian].
https://doi.org/10.15407/knit2016.02.048
Badyagin A. A., Eger S. M., Mishin V. F., Sklyansky F. I., Fimin N. A. (1972). Aircraft design. M.: Mashinostroenie, 516 p. [In Russian].
Eger S. M., Mishin V. F., Liseytsev N. K., et al. (1983). Aircraft design: Textbook for universities. Ed. by S. M. Eger. 3rd ed., revised and supplemented. M.: Mashinostroenie, 616 p. [In Russian].
Blyznychenko V. V., Jur E. O., Krasnikova R. D., Kuchma L. D., Linnyk A. K., et al. (2007). Design and construction of launch vehicles: Textbook. Ed. of Acad. S. M. Konyukhov. D.: DNU Publ. House, 504 p. [In Ukrainian].
Khorolskyi M. S., Lavrynenko S. P., Potapov O. M., Kozys K. V. (2017). Prospects of creating the reliable thermal barrier coating systems from elastomeric materials for solid propellant rocket engines. Space Science and Technology, № 6 (109), 46-50 [In Russian].
https://doi.org/10.15407/knit2017.06.046
Dietrich E. (2007). Koelle Handbook of cost engineering for space transportation systems: Statistical-analytical model for cost estimation and economical optimization of launch vehicles, revision 2, Report No TCS-TR-184. 283 p.
Greg J. (2006). Gstattenbauer Cost comparison of expendable, hybrid and reusable launch vehicles, AFIT/GSS/ENY/06-M06. 118 p.
https://doi.org/10.2514/6.2006-7211
Kalynychenko D. (2013). A technical approach to select design parameters of the air-launched space systems. 64th International Astronautical Congress, 7792-7799.
Kornev A., Stetsenko S., Yatsenko V., Smolyakov A., Kalinichenko D. (2021). Integrated Approach to Gas-dynamic Designing of Supersonic Air Intakes of Aircraft. Aviation., 25, No 1, 1-9.
https://doi.org/10.3846/aviation.2021.12327
Valerdi R. (2005). The constructive systems engineering cost model (COSYSMO): Dissertation doctor of philosophy. California, 152 p.
