Конструкторско-технологические основы унификации параметров цельнометаллических баллонов высокого давления в ракетно-космическом машиностроении

На базе анализа литературных источников установлено, что баллоны высокого давления являются уникальными объектами, допускающими решение актуальной проблемы ракетно-космического машиностроения - унификации компонентов ракетно-космической техники. В качестве объекта статистического анализа предложено использовать запасенную сжатым газом внутреннюю энергию, которая определяет эффективность работы баллонов высокого давления в составе ракетно-космической техники. Разработаны алгоритмы оптимизации конструктивных параметров баллонов высокого давления по критериям массы и себестоимости. Алгоритмы учитывают особенности технологии изготовления баллонов: зависимость дефектности сварного шва от толщины стенки шар-баллона, влияние метода изготовления полусфер на массу баллона, производственные расходы и др. Предложенные алгоритмы допускают оптимизацию конструктивных параметров баллонов высокого давления, эксплуатирующихся при криогенных температурах. Показано совпадение результатов оптимизации параметров цельнометаллических баллонов высокого давления по критериям массы и себестоимости.

Литература

[1] Тарасов В.А., Кашуба Л.А. Теоретические основы технологии ракетостроения. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. 351 с.

[2] Указ Президента РФ В.В. Путина № 874 "О системе управления ракетно-космической отраслью" от 2 декабря 2013 г.

[3] Васильев В.Н. Организация производства в условиях рынка. М.: Машиностроение, 1993. 368 с.

[4] Организация и планирование машиностроительного производства / под ред. М.И. Ипатова, В.И. Постникова, М.К. Захаровой. М.: Высш. шк., 1988.

[5] ГОСТ 23945.0-80. Унификация изделий. Основные положения.

[6] Антонов Г.А. Основы стандартизации и управления качеством продукции. СПб.: Изд-во СПБУЭФ, 2011. 684 с.

[7] Методы оптимизации решений в стандартизации и унификации // Сборник. Л.: ЦНИИ "РУМБ", 1987. 84 с.

[8] Мартино Дж. Технологическое прогнозирование. М.: Наука, 1997. 460 с.

[9] Семенов Г.Е. Разработка процессно-ориентированного подхода к моделированию организационно-технологических видов деятельности в производственных системах: Дисс.... канд. техн. наук. М.: МАТИ, 2003. 144 с.

[10] Скворцов М.А., Семенов Г.Е., Бутко А.О., Мартыненко И.В. Технологический мониторинг продукции в процессах оснащения производства. СПб.: СпбЭлТех, 2003, С. 32-35.

[11] Цырков Г.А. Разработка методики комплексной автоматизации информационного сопровождения процессов подготовки производства сложных технических систем: Дисс.... канд. техн. наук. М.: МАТИ, 2010. 151 с.

[12] Р50.1.027-2001. Рекомендации по стандартизации. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Автоматизированный обмен технической информацией. Основные положения и общие требования. Госстандарт РФ, Москва.

[13] Р50.1.028-2001. Рекомендации по стандартизации. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Методология функционального моделирования. Госстандарт РФ, Москва.

[14] Р50.1.031-2001. Рекомендации; по стандартизации. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Терминологический словарь. Ч. 1. Стадии жизненного цикла продукции. Госстандарт РФ, Москва.

[15] Pinto J.K., Slevin D.P (1988а). Critical success factors across the project life cycle // Project Management Journal, 19(3), Р 67-75.

[16] Островерх А.И. Основные принципы совершенствования организационно-технологического сопровождения производственных процессов в машиностроении: Дисс. . . . д-ра техн. наук. М.: Изд-во МАТИ, 2007. 287 с.

[17] Новые наукоемкие технологии в технике: Энциклопедия. Т. 12. Технологическое обеспечение сложных технических систем. Ч. 1 / К.С. Касаев, Ю.А. Артемов, Ю.П. Астахов и др.; под общей ред. К.С. Касаева. М.: ЗАО НИИ "ЭНЦИТЕХ", 1998. 396 с.

[18] Международная стандартизация коммерческой ракетно-космической техники // Электроника: наука, технология, бизнес. 2001. № 5. С. 74.

[19] Филатов А.Н., Стерликов К.В., Микушкина М.В. Технология нисходящего проектирования изделий РКТ, основанная на решениях компании PTC // Рациональное управление предприятием. 2013. № 2.

[20] Прудников В.А. Методика системного проектирования комплекса средств технологического оснащения для испытаний агрегатов систем управления ракетно-космической техники на этапе производства: Дисс.... канд. техн. наук. М.: ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева", 2006. 150 с.

[21] Сухов Г.М., Сухов С.Г. Технологическое прогнозирование испытаний технических систем летательных аппаратов. М.: Изд-во МАТИ, 1993. 86 с.

[22] Петров А.В. Моделирование организационно-технологической среды создания ракетно-космической техники. М.: Машиностроение, 1999. 318 с.

[23] Островерх А.И., Сычев В.Н., Цырков А.В. Реинжиниринг системы организационно-технологического сопровождения процессов производства ракетно-космической техники. ISSN 1562-322Х // Технология машиностроения. 2006. № 8. С. 88-91.

[24] Шенаев М.О. Разработка методики и средств организации технической подготовки серийного производства пневмогидравлических систем изделий авиационной техники: Дисс. ... канд. техн. наук. М.: Изд-во МАТИ, 2009. 146 с.

[25] НТО "Экспертные оценки и расчеты технологической трудоемкости изготовления средств выведения нового поколения, обеспечивающих эффективное решение задач ФКП". М.: ФГУП "НПО "Техномаш", 2008.

[26] Aeronautics and space within the Air Liquide Group. 2009. Электронный ресурс: http://www.airliquide.com/file/otherelementcontent/pj/dp%20juin%2009%20ven55801.pdf (дата обращения 08.07.2014).

[27] Избранные главы по авиа- и ракетостроению (в конспектах лекций) / А.С. Чумадин, В.И. Ершов, В.А. Барвинок и др. М.: Наука и технологии, 2005. 850 с.

[28] Рач В.А. Оптимизация цилиндрических баллонов давления по критерию массового совершенства // Механика композитных материалов. 1990. № 3. С. 489-494.

[29] Benedic Fabien, Leard Jean-Philippe, Lefloch Christian. Helium High Pressure Tanks at EADS Space Transportation New Technology with Thermoplastic Liner. 2005. Электрон. журн.: http:// www.dtic.mil/cgi-bin/ GetTRDoc?Location=U2&doc=GetTRDoc.pdf&AD=ADA445482 (дата обращения 08.07.2014).

[30] Унификация как средство обеспечения низкой удельной стоимости и повышения надежности выведения полезной нагрузки ракетами-носителями. Медведев А.А. // Материалы XXX Академических чтений по космонавтике. М., 2006.

[31] Семенов Г.Е. Методика конструктивно-технологической отработки газодинамических систем изделий РКТ // Материалы XXVI Гагаринских чтений. М.: Изд-во МГАТУ "ЛАТМЭС", 2000. С. 237.

[32] Ryan Gehm. Scorpius Space Launch propels all-composite tanks forward. SAE International. 2008.

[33] Patrick Ponticel. Manufacturing technology combo a first for aerospace. SAE International. 2010.

[34] Matthew Monaghan. NASA picks Boeing for composite cryogenic propellant tank tests. SAE International. 2011.

[35] Попов И.П. Исследование процессов штамповки полусфер вытяжкой и обжимом: Дисс. ... канд. техн. наук. М., 1976.

[36] Сизов Е.С. Интенсификация вытяжного производства полых деталей из листового металла. Ч. 1. Штамповка-вытяжка листовых деталей пластичным металлом. Пермь: Издание по заказу Западно-Уральского отд. АЕН РФ, 1995. 239 с.