Прототипирование в разработке изделий ракетно-космической техники и систем их производства
Авторы: Кабанов А.А.
Опубликовано в выпуске: #8(128)/2022
DOI: 10.18698/2308-6033-2022-8-2202
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Рассмотрен вопрос использования технологий прототипирования при разработке изделий ракетно-космической техники и систем их производства как одной из компонент направления «Прототипирование, изготовление, испытание изделий ракетно-космических систем» в рамках формирования сквозной проектно-конструкторской и производственно-экспериментальной среды. Показана роль этой технологии в системе модельно-ориентированной разработки как непосредственно самих изделий, так и систем их производства. Приведены теоретическая основа и характеристика области применения методов прототипирования на начальных этапах проектирования. Продемонстрированы методические подходы к выбору предмета прототипирования и порядка работы с ним для ракет-носителей и космических аппаратов в рамках студенческих работ по разработке ракетно-космических систем для реализации космических миссий. Проанализирован и представлен опыт использования сквозной технологии в учебном процессе, на его основе обозначены последовательные этапы по развитию и внедрению инструментов прототипирования на пути к реализации этой технологии прототипирования, в том числе при решении практических задач в ракетно-космической промышленности.
Литература
[1] Проведение безопасных и эффективных квалификационных испытаний космических систем. Thales Alenia Space & SIEMENS. URL: https://bit.ly/33APSsd (дата обращения 15.12.2021).
[2] ОДК внедряет технологии цифрового двойника в разработку газотурбинных двигателей. РОСТЕХ. 2021. URL: https://rostec.ru/news/odk-vnedryaet-tekhnologii-tsifrovogo-dvoynika-v-razrabotku-gazoturbinnykh-dvigateley/ (дата обращения 01.06.2022).
[3] Страхов К.Е. Концепция снижения стоимости и сроков сертификации БПЛА. Вертолеты России. 2020. URL: https://helirussia.ru/wp-content/uploads/2020/09/6.202009_Helirussia_UAV_Strakhov_v2.pdf/ (дата обращения 01.06.2022).
[4] Чумаков Д.М. Перспективы использования аддитивных технологий при создании авиационной и ракетно-космической техники. Труды МАИ, 2015, № 78. URL: https://mai.ru/upload/iblock/e6e/e6ed6634d88fd08e030a8736e3f845e4.pdf (дата обращения 14.05.2022).
[5] Аддитивные технологии: настоящее и будущее. Материалы IV Международной конференции (Москва, 30 марта 2018 г.). Москва, ВИАМ, 2018, 449 с. URL: https://conf.viam.ru/sites/default/files/uploads/proceedings/ 1069.pdf (дата обращения 14.05.2022).
[6] Fessl J., Shen H., Patel N., Chen T., Ghirnikar S., Van M., Berghe D. Liquid Rocket Engine Design for Additive Manufacturing. 69th International Astronautical Congress (IAC) (Bremen, Germany, 1–5 October, 2018). Bremen, рр. 1–17.
[7] Gradl P., Greene, S., Protz C., Bullard, B., Buzzell J., Garcia C., Wood J., Osborne R., Hulka J., Coop K. Additive Manufacturing of Liquid Rocket Engine Combustion Devices: A Summary of Process Developments and Hot-Fire Testing Results. 54th AIAA/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference 2018. American Institute of Aeronautics and Astronautics, рр. 1–35. DOI: 10.2514/6.2018-4625
[8] Как это работает. Промышленный 3D-принтер. РОСТЕХ. URL: https://rostec.ru/news/kak-eto-rabotaet-promyshlennyy-3d-printer/ (дата обращения 01.06.2022).
[9] Цифровое производство. Методы, экосистемы, технологии. Рабочий доклад Департамента Корпоративного обучения Московской школы управления Сколково, 2017. URL: https://www.skolkovo.ru/centres/cdt/cdt-research (дата обращения 01.06.2022).
[10] NASA Selects Three US Universities to Develop Lunar Infrastructure Tech. NASA, 2022. URL: https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/strg/lustr/NASA_Selects_Three_US_Universities_to_Develop_Lunar_Infrastructure_Tech/ (дата обращения 11.03.2022).
[11] Lee Kanayama. Psyche to begin environmental testing ahead of August 2022 launch. NASA, 2022. URL: https://www.nasaspaceflight.com/2022/01/psyche-environmental-testing/ (дата обращения 20.05.2022).
[12] Park Si-soo, Sony putting camera in orbit for shutterbugs, not scientists. 2022. URL: https://spacenews.com/Sony-putting-camera-in-orbit-for-shutterbugs-not-scientists/ (дата обращения 17.04.2022).
[13] 21 команда запустила ракеты в финале соревнований «Ракетного движения». Сколтех. 2019. URL: https://www.skoltech.ru/2019/05/21-komanda-zapustila-rakety-v-finale-sorevnovanij-raketnogo-dvizheniya/ (дата обращения 17.09.2020).
[14] Кабанов А.А., Федоров И.А., Дацюк И.В. Подходы к формированию сквозной проектно-конструкторской и производственно-экспериментальной среды в образовательных учреждениях аэрокосмического профиля. Конференция «Королёвские чтения 2022». Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2022. URL: https://korolev.bmstu.press/preprints/1697/ (дата обращения 10.05.2022).
[15] Веников В.А. Теория подобия и моделирования (применительно к задачам электроэнергетики). Москва, Высшая школа, 1976, 479 c.
[16] Bradley Camburn, Vimal Viswanathan, Julie Linsey, David Anderson, Daniel Jensen, Richard Crawford, Kevin Otto and Kristin Wood. Design prototyping methods: State of the art in strategies, techniques, and Guidelines. Design Science. 2017, vol. 3, no. 13, рр. 1–33. DOI: 10.1017/dsj.2017.10
[17] Кабанов А.А. Определение устройства ракет-носителей на этапах жизненного цикла при решении транспортных задач. Москва, Изд-во МАИ, 2022, 84 с.
[18] Кабанов А.А. Определение устройства космических аппаратов на этапах жизненного цикла при решении целевых задач. Москва, Изд-во МАИ, 2022,88 с.
[19] Сиверский А. Ускорение аддитивного производства при помощи интегри-рованной платформы 3DEXPERIENCE. Вертолеты России. 2020. URL: https://helirussia.ru/wp-content/uploads/2020/09/3.IGA-Technologies-Uskorenie-additivnogo-proizvodstva-pri-pomoshhi-integrirovannoi-platformy-3DEXPERIENCE-2.0.pdf/ (дата обращения 28.05.2022).
[20] Обзор инструментов платформы 3DEXPERIENCE для полного цикла аддитивного производства. 2019. URL: https://blogs.3ds.com/russia/3dexperience-for-additive-manufacturing/ (дата обращения 28.05.2022).
[21] Create and Manage Your Own Space Program. Kerbal Space Program. URL: https://kerbalspaceprogram.com (дата обращения 01.06.2022).
[22] Orbiter main site. URL: https:// www.orbitersim.com (дата обращения 01.06.2022).
[23] Космонавтика в моделях из бумаги. URL: www.cardmodels-r.narod.ru (дата обращения 10.06.2022).
[24] Производственные решения, промышленный конструктор. URL: https://pro-reshenie.ru/?yhid=74566403107416400 (дата обращения 01.06.2022).
[25] Ракета со сколковскими спутниками запущена с Байконура. 2021. Сколково. URL: https://sk.ru/news/raketa-so-skolkovskimi-sputnikami-zapuschena-s-baykonura/ (дата обращения 17.01.2021).
[26] Российская частная компания-производитель высокотехнологичных спутниковых компонент и технологий для малых космических аппаратов, а также сервисов на их основе. 2021. Спутникс. URL: https://sputnix.ru/ru (дата обращения 17.01.2021).