Программа секции «Ракетно-космическая техника» ЛКШ-2025
Ракетно-космическая техника — это основа освоения космоса, включающая не только средства выведения, но и широкий спектр космических аппаратов, выполняющих задачи от исследования планет до обеспечения связи и наблюдения за Землёй. Космические аппараты, спускаемые аппараты, космические корабли и станции — это сложнейшие инженерные системы, работающие в экстремальных условиях. Их проектирование, разработка, изготовление и эксплуатация требуют междисциплинарного подхода, объединяющего механику, электронику, программирование, материаловедение и основы синтеза сложных технических систем. Понимание устройства и принципов работы этих систем необходимо для успешного выполнения научных и прикладных задач в космосе.
В 2025 году секция сфокусируется на изучении космических аппаратов, спускаемых и посадочных аппаратов, космических кораблей, станций и их бортовых систем. Это позволит участникам глубже понять устройство современных космических миссий и используемые технологии.
Длительность программы: 20 часов занятий (лекции и практика)
Программа секции разработана в сотрудничестве с действующими специалистами космической отрасли. Ключевая особенность — практические занятия: работа с реальными космическими аппаратами, 3D-печать элементов конструкций, эксперименты с виртуальными моделями.
В симуляции научной экспедиции в систему TRAPPIST-1 участники будут отвечать за пилотирование экспедиционного корабля, посадочных аппаратов и роверов, а также за составление циклограмм научных экспериментов по электропитанию и автоматике.
Чему научатся участники
- Поймут устройство и особенности работы космических аппаратов, спускаемых и посадочных аппаратов, кораблей и станций.
- Изучат ключевые бортовые системы: управление, энергопитание, терморегулирование, навигация, связь.
- Освоят моделирование работы бортовых систем.
- Получат опыт экспериментальной отработки моделей, включая вибрационные и термо-вакуумные испытания.
- Познакомятся с процессами проектирования аппаратов под конкретные задачи.
- Научатся анализировать жизненный цикл КА: создание, эксплуатация, утилизация.
- Познакомятся с современными трендами: многоразовые системы, миниатюризация (кубсаты, микроспутники).
Основные темы
- Конструкция КА: спутники, спускаемые и посадочные аппараты, корабли, станции.
- Бортовые системы: управление, энергопитание, терморегулирование, навигация, связь.
- Проектирование и экспериментальная отработка: методы, испытания, оптимизация под задачи миссии.
Содержание курса
-
Физические основы космонавтики
Теория: Принцип реактивного движения, уравнение Циолковского, движение с переменной массой, силы и факторы полёта, влияние условий космоса на материалы и системы.
Практика: Построение графиков изменения массы аппарата со временем.
-
Проектирование и испытания космических аппаратов
Теория: Этапы проектирования КА. Виды испытаний: статические, на электромагнитную совместимость, термо-вакуумные, вибрационные. Выбор ракеты-носителя, интеграция КА с пусковым адаптером/разгонным блоком.
-
Бортовые системы КА
Теория: Тепловое обеспечение, ориентация, электропитание, связь, жизнеобеспечение, бортовые компьютеры.
Практика: Сборка макета спутника и его систем.
-
Типы двигателей для ракет-носителей и КА
Теория: Ракетные двигатели (химические, ядерно-термальные, электрореактивные), солнечные паруса.
Практика: Расчёт удельного импульса и эффективности для разных задач.
-
Энергетические установки для космоса
Теория: Аккумуляторы, солнечные батареи и коллекторы, радиоизотопные генераторы, ядерные реакторы.
Практика: Расчёт энергетического баланса КА.
-
Основы управления движением КА
Теория: Координатные системы, построение ориентации, исполнительные органы, особенности работы в невесомости.
-
Системы стыковки и дозаправки на орбите
Теория: Орбитальное рандеву, стыковочные агрегаты (ССВП, АПАС), передача топлива.
-
Посадочные аппараты и посадка на тела с атмосферой
Теория: Классификация, проектирование, развитие посадочных аппаратов.
-
Посадка на тела без атмосферы
Теория: Измерение положения, компоновка, примеры, особенности посадки на астероиды и кометы.
-
Космическая аэронавтика
Теория: История и проекты аэростатов (Венера), вертолётов (Марс), особенности конструкции и управления.
Практика: Отработка посадки виртуальных моделей на различных телах в симуляторе.
-
Космические станции и крупные конструкции
Теория: Архитектура станций, проблемы сборки и обслуживания крупных конструкций, методы доставки материалов.
-
Двигательные и энергетические установки для дальних полётов
Теория: Проблемы межпланетных миссий, ядерные и термоядерные установки, электрореактивные двигатели, перспективы новых технологий.
регистрация