СОКРАЩЕНИЕ ВРЕМЕНИ ПРЕДПУСКОВЫХ РАБОТ В МОНТАЖНО-ИСПЫТАТЕЛЬНОМ КОМПЛЕКСЕ КОСМОДРОМА

DECREASING THE TIME OF ARMING IN SPACEPORT ASSEMBLY AND TESTING COMPLEX

Andrey Belyakov

student, Department of Space engineering Samara University

Russia, Samara

Gleb Zmozhnyy

student, Department of Space engineering Samara University

Russia, Samara

АННОТАЦИЯ

В статье исследуется процесс перемещения людей на участках площадки монтажно-испытательного комплекса космодрома во время предполётной подготовки космического корабля. Предлагается способ оценки затрат времени, основанный на фактическом расположении препятствий, преграждающих прямолинейные пути передвижения потоков людей. В качестве результата работы приводится тестовый пример на основе миссии снабжения, выполняемой космическим кораблём ТГК «Прогресс МС-16».

ABSTRACT

In the article the process of people movement on the areas of assembly and testing complex of spaceport during spacecraft arming has been searched. The method of time loss measuring has been offered that is based on virtual arrangement of barriers for people. For testing, “Progress MS-16” spacecraft arming process has been used.

Ключевые слова: космодром; космический корабль; предполётная подготовка; монтажно-испытательный комплекс; время.

Keywords: spaceport; spacecraft; arming; assembly and testing complex; time.

Современная предполётная подготовка космических кораблей (КК) в монтажно-испытательном комплексе (МИК) связана с перемещением большого числа людей, объёма оснастки и оборудования. Рациональная организация транспортных коммуникаций обуславливается необходимостью координации транспортных процессов с технологическими и агрегатно-сборочными, проведением экспериментальной отработки. Убытки могут возникать по причине недооценки важности организации процесса подготовки. Поэтому целью данной работы является оценка предполётной подготовки КК по критерию времени.

Действительно, если в модель добавить параметр времени , то можно отследить процесс работ от начала и до конца, получив в результате точные данные о состоянии транспортных коммуникаций, насколько оперативно люди передвигаются и какие препятствия вызывают простои и задержки. Итак, время перемещения людей предлагается оценить так:

,

где  – скорость движения плотности потока людей на i-ом участке МИК;

– плотность потока людей на i-ом участке площадки МИК;

– собственная средняя скорость передвижения людей на i-ом участке площадки МИК;

 – путь, пройденный потоком людей по i-ому участку площадки МИК;

 – норматив подготовительно-заключительных работ.

Рациональная схема потоков людей должна обеспечить перемещение оборудования по кратчайшим расстояниям между пунктами, а также прямолинейность и простоту их движения. Если огороженный путь имеет произвольную форму, то разбиением его на I участков можно вычислить минимальные промежутки времени , за которые их проходят люди. Тогда составленный маршрут будет кратчайшим. Чтобы найти вид данной траектории, можно воспользоваться методом Дейкстры в сочетании с задачей линейного программирования или методом Гомори. Однако, для привязки решения к координатам площадки МИК потребуется иной подход, потому что граничными условиями перемещения являются физические препятствия на пути следования людей, так что результат расчёта должен выводиться с учётом трассировки при обходе этих препятствий. Для этого подходит рецепторная геометрическая модель, алгоритм программирования которой изложен в работах [4] и [5].

Далее для повышения оперативности работ с КК рекомендуется провести маршрутизацию по маятниковой веерной схеме. Выбор этого вида движения людей следует из намеченной схемы процессов по предполётной подготовке и планировки площадки МИК, а также принятой формы агрегатно-сборочного производства на месте проведения испытаний.

В целях иллюстрации результатов исследования предлагается рассмотреть тестовый пример подготовки ТГК «Прогресс МС-16» на космодроме Байконур по программе 77-ой миссии снабжения МКС с датами от января 2021 года. Ниже на рисунке 1 показаны графики сравнения фактических временных затрат с промоделированным численным экспериментом.

Рисунок 1. Затраты времени на предполётную подготовку космического корабля ТГК «Прогресс МС-16»

Из графика видно, что за счёт оптимизации транспортных коммуникаций с помощью рецепторной геометрической модели достигается сокращение времени проведения предполётной подготовки КК,

Таким образом, по предложенной схеме можно рассчитать время, которое затрачено на предполётную подготовку КК. Благодаря анализу данных, можно снизить число и ущерб МИК от аварий, внеплановых ремонтов и срывов поставок инструмента и оборудования, время простоя людей при кантовании КК и отъезде железнодорожных платформ. Также рекомендуется отказаться от завышенного норматива времени на выполнение работ подготовительно-заключительного характера.

Список литературы

1. Беляков А.А. Расчёт характеристик плана мероприятий по предполётной подготовке на примере космодрома Байконур // Молодёжь. Техника. Космос: труды тринадцатой общерос. молодёжн. науч.-техн. конф. В 2 т. Т. 2 / Балт. гос. техн. ун-т. – СПб., 2021. – 340 с.
2. Зиновьева О.Г. Экономика машиностроительного производства : курс лекций для вузов // Самарский университет, 2020.
3. Макаров М.И., Павлов С.В., Куреев В.Д. Автоматизация процессов управления на космодромах в целях обеспечения надёжной и безопасной эксплуатации ракетно-космической техники и наземной космической инфраструктуры // Наукоёмкие технологии в космических исследованиях Земли. 2016. № S1.
4. Маркин Л.В., Корн Г.В., Куи М.Х. и др. Дискретные модели геометрического моделирования компоновок авиационной техники // Труды МАИ. 2016. № 86. – С. 1-35.
5. Ньи Ньи Хтун. Разработка и исследование рецепторных геометрических моделей телесной трассировки // Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: МАИ, 2014. – 26 с.