МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН НЕКОММЕРЧЕСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НЕКОММЕРЧЕСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ К.И.САТПАЕВА
Институт высоких технологий и устойчивого развития
Кафедра «Эксплуатация космических средств»
«Утверждаю»
Директор ИВТУР
___________ С.Е. Кумеков
«___» __________ 2015г.
ПРОГРАММА КУРСА (SYLLABUS)
По дисциплине: Баллистика
Специальность: 6В074600 – космическая техника и технология
Форма обучения: дневная
Всего: 3 кредита
Курс: 3 (бакалавры)
Семестр: 1
Лекций: 30 часов
Практическое занятие: 15 часов
Рубежный контроль: (количество)2
СРМП: 45 часов
СРМ: 15/30
Всего аудиторных часов: 90
Всего внеаудиторных часов: 45
Трудоемкость: 135
Письменный экзамен: 1 семестр
Алматы 2015
Программа курса составлена:
Омаром Р.Т., старшим преподавателем на основании Государственного
классификатора направления подготовки Высшего профессионального образования,
типового и рабочего учебных планов специальностей и типовой программы дисциплины.
Рассмотрена на заседании кафедры: «Эксплуатация космических средств»
«___» _____________ 2015 г. Протокол № ___.
Заведующий кафедрой эксплуатации космических средств
Профессор
Б.Т. Суйменбаев
Одобрена методическим Советом Института высоких технологий и устойчивого
развития «___» ___________ 2015г. Протокол № ___.
Председатель, профессор
С.Е. Кумеков
Сведения о преподавателе:
Омар Рахметкали Темирханулы, окончил факультет автоматики и вычислительной
техники Ленинградской (Санкт-Петербургской) Военной Инженерной Академии имени
А.Ф. Можайского в 1977 году по специальности «Системы управления и специальное
электрооборудование летательных аппаратов (космических аппаратов и ракет
космического назначения), педагогический стаж свыше 15 лет, имеет практический опыт
работы по эксплуатации космических средств более 20 лет, непосредственный участник
на разных инженерно-испытательных (1977-1990) подготовки и пуска с космодрома
Байконур более 135 РКН «Протон» с космическими аппаратами различного народнохозяйственного, военного и научно-исследовательского назначения; работа на
руководящих должностях (1993-2002) в Управлении космодрома Байконур
Национального аэрокосмического агентства (комитета) Республики Казахстан (ныне
Казкосмос) и его структурах.
Методических указаний по данной дисциплине не имеется.
Офис: кафедра «Эксплуатации космических средств
Адрес: 050013, г. Алматы, ул. Сатпаева, 22, ГУК, ауд.808.
2
1.
Цели и задачи дисциплины
Сформировать у студентов современное мировоззрение по вопросам баллистики и
навигации РКН (ракеты космического назначения) и КГЧ (космической головной части),
выведения и управления космическими аппаратами, а также способов поддержания КА на
орбитах, маневра и выведения спутников с орбиты с целью приземления. Выработать у
бакалавров понимание и навыки по вопросам баллистики и навигации, как средств
выведения, так и траектории полета КА (космических аппаратов) на различных
околоземных и более высоких орбитах.
1.1. Цели преподавания дисциплины
Освоение вопросов баллистики полета РКН и КГЧ. Выработать у бакалавров
глубокое понимание природы орбитального движения космических объектов,
космических аппаратов, баллистики РКН. С помощью преподавателя или самостоятельно
студент изучает все этапы полета ракеты космического назначения по баллистической
траектории и учится освоению основ небесной механики, баллистики и навигации КА.
Бакалавр должен мочь применить полученные знания и навыки для выполнения
конкретных работ при непосредственной эксплуатации космических средств.
В данном курсе наглядно раскрываются все основы баллистики как средства
выведения, ракеты космического назначения, так и траектории движения составляющие
космическую головную часть (КГЧ: разгонный блок, обтекатели, спутники). В
дисциплине раскрывается траектория полета всех ступеней РКН, изучаются районы
падения отработанных первой, второй, третьей ступени РКН «Зенит», «Союз-У»,
«Протон М». Раскрывается траектория посекундного полета ракеты с космодрома
Байконур в направлении азимута стрельбы (полета). В дисциплине используются
конкретные примеры полета РКН в плоть до выведения КА на заданную космическую, а
не баллистическую орбиту. Разъясняется различие баллистических и космических
траекторий полета летательных аппаратов. Обращается внимание на понимание
студентами физики баллистики.
При изложении учебного материала преподавателем использован богатый опыт
работы и знание вопросов практической эксплуатации объектов (комплексов) космодрома
Байконур с 1977 года по 1991год, а также непосредственный опыт и знание эксплуатации
Россией космодрома в современных условиях аренды комплекса Байконур.
1.2.Задачи изучения дисциплины
Раскрытие сути баллистики РКН и КГЧ . Показ конкретных особенностей
баллистики РКН. Показ разновидностей баллистик ракет космического назначения,
стартующих со стартовых комплексов космодрома Байконура. Чтобы студент, как
будущий специалист, инженер, прежде всего, глубоко понимал, как реализованы на
практике принципы управления баллистикой РКН, понимал отличие траекторий РН и КА.
При решении профессиональных задач бакалавру необходимо овладеть знаниями и
пониманием всех этапов проектирования систем сборки и подготовки ракеты к пуску.
Поэтому у бакалавров нужно сформировать глубокое понимание логики технологии
подготовки к пуску ракеты, умение качественно выполнить работы по эксплуатации всех
систем, связанного со сборкой и подготовкой РКН на ТК (техническом комплексе) и
СК(стартовом комплексе).
1.3.Пререквизиты: проектирование, разработка, конструирование, эксплуатация
систем наземных объектов ракетно-космических комплексов (ЭСНО РКК).
1.4. Постреквизиты: специальные дисциплины по всем этапам эксплуатации
космических средств, как на техническом, так и на стартовом комплексе.
3
2. Система оценки знаний магистрантов
Распределение рейтинговых процентов по дисциплине по видам контроля
Вид контроля
Форма контроля
Итоговый контроль
Рубежный контроль
Текущий контроль
Курсовой проект
Коллоквиум
СРМ
Таблица 1.
Проценты
100
100
100
Календарный график сдачи всех видов контроля по дисциплине «Проектирование
систем наземных объектов ракетно-космических комплексов»
Таблица 2.
Недели
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17
Виды
СР СР СР СР СР СР СР Кл СР СР СР СР СР СР СР СР Кл
контроля
(Рк)
(Рк)
Кол-во
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
2
контроля
Виды контроля: Кл(Рк) – коллоквиум (рубежный контроль), СР – самостоятельная работа
Оценка знаний магистрантов
Оценка
Отлично
Хорошо
Удовлетворительно
Неудовлетворительно
Буквенный
эквивалент
Рейтинговый бал
(в процентах %)
А
АВ+
В
ВС+
С
СD+
D
F
95-100
90-94
85-89
80-84
75-79
70-74
65-69
60-64
55-59
50-54
00-49
4
Таблица 3.
В баллах
4
3,67
3,33
3,00
2,67
2,33
2,00
1,67
1,33
1,00
0
Содержание дисциплины
«Проектирование систем наземных объектов ракетно-космических комплексов»
Распределение часов по видам занятий
Таблица 4.
Количество академических часов
Наименование темы
Лекции Практич СПМП
СРМ
.занятия
1.Введение в баллистику
2
1
3
3
2.Движение, фигура и гравитационное поле Земли
2
1
3
3
3.Атмосфера
2
1
3
3
4. Аэродинамические силы и моменты
2
1
3
3
5.Ракета как тело переменного состава
2
1
3
3
6.Возмущающие силы и моменты
2
1
3
3
7.Управляющие силы и моменты
2
1
3
3
8. Системы управления полетом ракеты
2
1
3
3
9.Основные особенности ракеты как динамической
2
1
3
3
системы
10.Векторное уравнение движения ракеты
2
1
3
3
11.Уравнения движения ракеты в проекциях на
2
1
3
3
земные оси координат
12. Уравнения движения ракеты в проекциях на
2
1
3
3
полу скоростные оси координат
13. Основные упрощения уравнений движения
2
1
3
3
14. Старт ракеты
2
1
3
3
15. Разделение ступеней и отделение головных
2
1
3
3
частей
Всего:
30
15
45
45
Перечень и виды заданий и график их выполнения:
Виды заданий и сроки их выполнения
Виды
контроля
Вид
работы
Темы работы
1
Текущий
контроль
2
Практ.
занятия
3
1.Введение.
Текущий
контроль
Практ.
занятия
2.
Движение,
фигура
гравитационное поле Земли
Текущий
контроль
Практ.
занятия
3. Атмосфера
Текущий
контроль
Практ.
занятия
4. Аэродинамические
моменты
5
силы
Таблица 5
Ссылки на
Срок
рекомендуемую сдачи
литературу с
№
указанием
недели
страниц
4
5
Основная
1
литература: 1
(1-8)
и Основная
2
литература: 1
(9-19)
Основная
3
литература: 1
(19 -29)
и Основная
4
литература: 1
(29-31)
Текущий
контроль
Практ.
занятия
5. Ракета как тело переменного Основная
состава
литература: 1
(31-37)
6. Возмущающие силы и моменты
Основная
литература: 1
(37-40)
7. Управляющие силы и моменты
Основная
литература: 1
(40-43)
5
Текущий
контроль
Практ.
занятия
Текущий
контроль
Практ.
занятия
Рубежный Кл
контроль
Темы 1-7
Основная
литература: 1
(44-65)
8
Текущий
контроль
Практ.
занятия
8. Системы управления полетом Основная
ракеты
литература: 1
(65-69)
9
Текущий
контроль
Практ.
занятия
9. Основные особенности ракеты Основная
как динамической системы
литература: 1
(69-72)
10
Текущий
контроль
Практ.
занятия
10. Векторное уравнение движения Основная
ракеты
литература: 1
(72-90)
11
Текущий
контроль
Практ.
занятия
11. Уравнения движения ракеты в Основная
проекциях
на
земные
оси литература: 1
координат
(44-65)
12
Темы 7-12
Основная
литература: 1
(91-102)
12. Уравнения движения ракеты в Основная
проекциях на полу скоростные оси литература: 1
координат
(102-108)
13.
Основные
упрощения Основная
уравнений движения
литература: 1
(108-114)
13
14. Старт ракеты
16
Рубежный Кл
контроль
Текущий
контроль
Практ.
занятия
Текущий
контроль
Практ.
занятия
Текущий
контроль
Практ.
занятия
Текущий
контроль
Итоговый
контроль
Основная
литература: 1
(114-120)
Практ.
15.
Разделение
ступеней
и Основная
занятия
отделение головных частей
литература: 1
(121-126)
Письменный Согласно тематического плану
Основная
экзамен
курса.
Конспект
Каждому магистранту дается билет лекций
с тремя вопросами.
6
6
7
14
15
17
17
3. План занятий самостоятельной работы магистрантов под руководством
преподавателя (СРМП)
Таблица 6.
№
1
2
Задание по темам
Рекомендации
Анализ
сути
Введение в баллистику
баллистики
как
движения
по
определенной
траектории
основ
Движение, фигура и гравитационное поле Изучение
небесной
механики
Земли
3
Атмосфера
Освоение
атмосферы
4
Аэродинамические силы и моменты
5
Ракета как тело переменного состава
Освоение
особенностей сил и
моментов
Освоение динамики
ракеты
6
Возмущающие силы и моменты
Освоение
моментов
7
Управляющие силы и моменты
Освоение сути сил
и моментов
8
Системы управления полетом ракеты
Освоение
управления
полетом
9
Основные
особенности
динамической системы
10
Векторное уравнение движения ракеты
ракеты
основ
сил
и
сути
как Освоение
особенности
ракеты
как
динамической
системы
Освоение
уравнение
движения ракеты
11
Уравнения движения ракеты в проекциях Освоение
уравнение
на земные оси координат
движения ракеты
12
Уравнения движения ракеты в проекциях Освоение
уравнение
на полу скоростные оси координат
движения ракеты
13
Основные упрощения уравнений движения
7
Освоение
уравнение
движения ракеты
Литература
Основная
литература: 1
(13-25)
Основная
литература: 1
(26-30)
Основная
литература: 1
(30 -54)
Основная
литература: 1
(30-75)
Основная
литература: 1
(76-87)
Основная
литература: 1
(90-125)
Основная
литература: 1
(130-250)
ГОСТ
Основная
литература: 1
(13-250)
ГОСТ
Основная
литература: 1
(130-250)
ГОСТ
Основная
литература: 1
(250-278)
ГОСТ
Основная
литература: 1
(278-350)
ГОСТ
Основная
литература: 1
(351-365)
ГОСТ
Основная
литература: 1
(250-365)
ГОСТ
14
Старт ракеты
15
Разделение
ступеней
головных частей
Освоение
Основная
траектории полета литература: 1
ракеты
(367-377)
ГОСТ
с Основная
отделение Ознакомление
разделением
литература: 1
ступеней
(377-385)
ГОСТ
и
4. План занятий самостоятельной работы магистрантов (СРМ)
Таблица 7.
№
Задание по темам
1
Введение в баллистику.
2
Движение,
фигура
гравитационное поле Земли
3
Атмосфера
4
Аэродинамические
моменты
5
Ракета как тело переменного Тренинг
состава
6
Возмущающие силы и моменты
Тренинг
Освоение
моментов
7
Управляющие силы и моменты
Тренинг
Освоение сути сил
и моментов
8
Системы управления полетом Тренинг
ракеты
Освоение
управления
полетом
9
Основные особенности ракеты Тренинг
как динамической системы
Освоение
Векторное уравнение движения Тренинг
ракеты
Освоение
Уравнения движения ракеты в Тренинг
проекциях на земные оси
координат
Освоение
10
11
Форма
проведения
Тренинг
и Тренинг
Тренинг
силы
и Тренинг
8
Методические
рекомендации
Анализ
сути
баллистики
как
движения
по
определенной
траектории
Изучение
основ
небесной механики
Освоение
атмосферы
основ
Освоение
особенностей сил и
моментов
Освоение
динамики ракеты
сил
и
сути
особенности
ракеты
как
динамической
системы
уравнение
движения ракеты
уравнение
движения ракеты
Литература
Основная
литература: 1
(13-25)
Основная
литература: 1
(26-30)
Основная
литература: 1
(30 -54)
Основная
литература: 1
(30-75)
Основная
литература: 1
(76-87)
Основная
литература: 1
(90-125)
Основная
литература: 1
(130-250)
ГОСТ
Основная
литература: 1
(13-250)
ГОСТ
Основная
литература: 1
(130-250)
ГОСТ
Основная
литература: 1
(250-278)
ГОСТ
Основная
литература: 1
(278-350)
ГОСТ
Уравнения движения ракеты в Тренинг
проекциях на полу скоростные
оси координат
Освоение
Основные
упрощения Тренинг
уравнений движения
Освоение
14
Старт ракеты
15
Разделение
ступеней
отделение головных частей
Освоение
Основная
траектории полета литература: 1
ракеты
(367-377)
ГОСТ
Ознакомление
с Основная
разделением
литература: 1
ступеней
(377-385)
ГОСТ
12
13
Тренинг
и Тренинг
уравнение
движения ракеты
уравнение
движения ракеты
Основная
литература: 1
(351-365)
ГОСТ
Основная
литература: 1
(250-365)
ГОСТ
5. Список литературы
Основная литература:
1. Лебедев А.А., Герасюта Н.Ф.. Баллистика ракет: Машиностроение, 1970, 244с.
Дополнительная литература:
1. Лысенко Л.Н. Наведение и навигация баллистических ракет: Учебное пособие. –
М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007.-672с. ISBN 978-5-7038-2913-4.
9