Транспортно-технические центры

С каждым годом возрастает потребность в космической технике, появляются новые области ее использования, повышаются требования к качеству решения задач. В связи с этим происходит непрерывное совершенствование бортовой аппаратуры для решения целевых задач, растет ее надежность, габаритные размеры и масса. Соответственно улучшаются служебные системы КА (космического аппарата): управления, передачи информации, ориентации, терморегулирования, энергопитания КА. Меняются технические решения КА, их внешний облик, способы выведения и обеспечения функционирования.

Наиболее простым по способу выведения и обеспечения функционирования является одноразовый автоматический спутник. Но продолжительность его функционирования ограничена ресурсом работы аппаратуры и подсистем, временем морального старения аппаратуры и случайными отказами. Поэтому с ростом стоимости аппаратуры и самого КА выявилась экономическая целесообразность обслуживания его на орбите.

Обслуживание позволяет увеличить время функционирования КА за счет замены выработавших свой ресурс систем, пополнения запасов расходуемых компонентов и замены вышедших из строя систем по причине случайных отказов. Это дает возможность сократить число их запусков на орбиту для .выполнения программы работы.

Однако обслуживание подразумевает создание и эксплуатацию специальных ремонтных кораблей, средств их доставки к КА. Ремонтные корабли могут быть автоматическими и пилотируемыми. Базироваться они могут на Земле и на транспортно-техническом центре. Средствами для их выведения с Земли могут служить одноразовые и многоразовые ракеты-носители. Для доставки ремонтных кораблей от транспортно-технического центра к обслуживаемому спутнику могут использоваться буксиры космос — космос.

Суммарные затраты на создание обслуживаемых КА и обеспечение их функционирования с помощью ремонтных кораблей при определенных условиях могут оказаться на десятки процентов меньше, чем затраты на выполнение той же программы одноразовыми КА. При этом величина дохода увеличивается пропорционально продолжительности программы и зависит от расчетного времени безотказной работы КА.

Большое влияние оказывает стратегия обслуживания. Наиболее выгодной является такая организация обслуживания, при которой обеспечивается совмещение обслуживания по отказу с профилактическим обслуживанием. В этом случае ремонтный корабль по возможности максимально загружается блоками, предназначенными для замены аналогичных блоков космического объекта, наиболее полно выработавших свой ресурс, и вылетает по первому отказу одного из них.

Менее выгодной является стратегия, при которой вылет ремонтного корабля проводится при накоплении такого количества отказов, когда корабль становится полностью загруженным сменными блоками. Затраты возрастают за счет длительного простоя части космических объектов, вызванного ожиданием ремонтного корабля.

Потери дохода в этом случае неполной реализации программы составля-Ют десятки процентов и зависят от соотношения числа обслуживаемых объектов и ремонтных кораблей. При этом с ростом отношения числа объектов к числу ремонтных кораблей в три раза потери дохода увеличиваются во столько же раз. Увеличиваются они и с возрастанием расчетного числа требуемых обслуживании в год и особенно сильно при дефиците ремонтных кораблей.

Наименее выгодной является стратегия обслуживания по первому отказу одного из блоков КА. В этом случае расходы растут за счет увеличения числа пусков ремонтных кораблей, которые при этом не всегда загружаются полностью.

Существенным для обслуживаемых объектов является уровень их дробления на блоки. С ростом числа блоков уменьшается их масса, уменьшается загрузка ремонтного корабля, сокращаются расходы на обслуживание. Однако при этом возрастает число связей между блоками, сложность конструкции аппарата и его стоимость. Наиболее выгодным является разбиение объекта на десять-тридцать блоков.

Дальнейшее возрастание массы, габаритных размеров и времени функционирования КА требует поэлементного их выведения и последующей сборки на орбите. Для удобства обслуживания может быть предусмотрено стыковочное устройство для подхода транспортных и ремонтных кораблей, которые будут обеспечивать такие крупногабаритные аппаратуры расходуемыми материалами и проводить замену выработавших свой ресурс неисправных служебных систем, а также ремонтно-восстановительные работы аппаратуры или отдельных ее частей. Эти работы могут проводиться с помощью автоматических ремонтных кораблей или с участием пилотов непосредственно на КА, на транспортно-ремонтном центре или на Земле.

вернуться в раздел