Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева»
КУРС ДОСТУПЕН К ПЕРЕЗАЧЕТУ

Расчёт лётных характеристик ракеты-носителя

В рамках данного курса слушатели получат фундаментальные знания из области ракетной техники и теории реактивного движения. Основу курса составляют общепринятая схема разделения траектории движения ракеты на участки и программа управления на каждом из них.

В процессе обучения слушатели узнают об условиях полета ракеты на всех этапах ее движения (от старта до момента достижения целевой орбиты), а также о том, какие силы и моменты действуют на ракету в полёте и какими математическими моделями они описываются. Особое внимание в курсе уделяется выбору проектных характеристик ракеты, обеспечивающих выполнение целевой задачи.

После теоретической подготовки слушателям будет предложено осуществить подбор ракеты-носителя из имеющихся прототипов, уточнить ее проектные параметры для решения задачи выведения на целевую орбиту и рассчитать основные летно-технические характеристики ракеты-носителя, включая программу управления по отдельным ступеням.

Требования

Для освоения теоретической и практической части курса требуются знания по физике и математике на уровне средней школы.

Формируемые компетенции

  • Понимание целей и задач инженерной деятельности в современной науке и производстве, сущности профессии инженера как обязанности служить обществу и профессии, следуя кодексу профессионального поведения (ОПК-1 ФГОС 3+ 24.05.01) – средний уровень
  • Способность решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности (ОПК-4 ФГОС 3+ 24.05.01) – средний уровень
  • Способность анализировать состояние и перспективы развития как ракетной и ракетно-космической техники в целом, так и ее отдельных направлений, создавать математические модели функционирования объектов ракетной и ракетно-космической техники (ПК-2 ФГОС 3+ 24.05.01) – высокий уровень
  • Способность проводить техническое проектирование изделий ракетной и ракетно-космической техники с использованием твердотельного компьютерного моделирования в соответствии с единой системой конструкторской документации и на базе современных программных комплексов (ПК-4 ФГОС 3+ 24.05.01) – высокий уровень.

Результаты обучения

В результате освоения курса слушатели будут иметь представление о ракетно-космической технике, а также знать основы теории движения ракет. Полученные знания позволят слушателям:

  • решать задачи моделирования движения первой ступени с учетом влияния атмосферы, вращения Земли;
  • решать краевую задачу для программы управления второй ступени ракеты-носителя;
  • анализировать полученные результаты математического моделирования и корректировать проектные параметры ракеты-носителя с учетом результатов баллистических расчетов;
  • оформлять отчетную документацию по результатам выполнения расчетной работы.

Информационные ресурсы

  1. Сихарулидзе, Ю. Г. Баллистика и наведение летательных аппаратов [Электронный ресурс] / Ю. Г. Сихарулидзе. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. – 407 с.
  2. Уманский, С. П. Ракеты-носители. Космодромы [Текст] / С. П. Уманский, под ред. Ю. Н. Коптева. – М.: Изд-во Рестарт+, 2001. – 216 с.
  3. Петухов, В. Г. Расчет траектории выведения ракеты-носителя: Учебно-методическое пособие по курсовой работе [Текст] / В. Г. Петухов. – М.: Издательство МАИ, 2011. – 61 с.
  4. Машиностроение. Энциклопедия. Ред совет: К. В. Фролов (пред.) и др. – М.: Машинстроение. Ракетно-космическая техника. Т. IV-22 / А. П. Аджян, Э. Л Аким, О. М. Алифанов и др.; под ред. В. П. Легостаева. В 2 кн. Кн. 1. 2012, 925 с.

Перейти к курсу

  • Программа курса

      Модуль 1. Что такое ракета? Принцип реактивного движения. Этапы развития ракет и ракетной техники. Характеристики ракет. Структура ракеты.

      Модуль 2. Основы теории реактивного движения. Уравнение Мещерского. Сила тяги. Реактивное ускорение. Формула Циолковского. Оценка энергетических возможностей. Понятие характеристической скорости.

      Модуль 3. Модели атмосферы и поля тяготения Земли. Математическая модель атмосферы Земли. Модель поля тяготения Земли.

      Модуль 4. Силы, действующие на ракету. Основные участки траектории полета. Силы, действующие на ракету в полёте.

      Модуль 5. Векторные уравнения движения ракеты-носителя. Системы координат. Векторные уравнения движения центра масс и относительно центра масс. Системы координат. Взаимная ориентация систем координат.

      Модуль 6. Уравнения движения ракеты-носителя на оси траекторной системы координат. Пересчет общих уравнений движения на оси траекторной системы координат. Уравнения движения ракеты-носителя на оси траекторной системы координат для частного случая.

      Модуль 7. Траектории выведения ступеней ракеты-носителя. Движение первой ступени ракеты-носителя. Программа управления при движении первой ступени ракеты-носителя. Движение второй ступени ракеты-носителя. Выбор программы управления углом тангажа.

      Модуль 8. Подготовка исходных данных для расчета летных характеристик. Двухступенчатые ракеты-носители и космодромы. Выбор ракеты-носителя. Расчет потребной скорости выведения летательного аппарата.

      Модуль 9. Расчет летных характеристик. Расчёт траектории движения ракеты-носителя. Выбор номинальных законов управления. Определение избытка/недостатка топлива второй ступени.

      Модуль 10. Итоговое тестирование.

Преподаватели курса

Card image cap
Баяндина Тамара Александровна

Кандидат технических наук, Доцент
Должность: Доцент Самарского университета

Card image cap
Ишков Сергей Алексеевич

Доктор технических наук, Профессор
Должность: директор института ракетно-космической техники Самарского университета

Card image cap
Фадеенков Павел Васильевич

Кандидат технических наук, Доцент
Должность: Доцент Самарского университета

Card image cap
Храмов Андрей Александрович

Кандидат технических наук
Должность: Доцент кафедры космического машиностроения Самарского университета

Перейти к курсу