Основным научным направлением кафедры космического машиностроения имени генерального конструктора Д.И. Козлова является разработка методов проектирования, конструирования, математического моделирования и экспериментальной отработки перспективных конструкций ракетно-космической техники. Современный подход к проектированию сложных технических систем подразумевает использование информационных технологий, систем автоматизации проектирования, вычислительных методов, методов обработки результатов экспериментальных исследований. Кафедра специализируется на развитии следующих научно-технических направлений:
Проект малого космического аппарата (МКА) научного назначения «АИСТ» был инициирован группой студентов СГАУ в 2006 году. Проектные проработки проводились студентами и дипломниками СГАУ, были переданы на АО «РКЦ «Прогресс». На предприятии с участием молодых специалистов - выпускников кафедры выполнен комплекс конструкторских работ, работ по созданию МКА, его экспериментальной отработки. В результате выполнения проекта на околоземные орбиты выведена группировка из двух МКА «АИСТ».
Начальные параметры рабочей орбиты МКА «АИСТ» № 1 (запущен 19.04.2013):
Начальные параметры рабочей орбиты МКА «АИСТ» № 2 (запущен 28.12.2013):
Общие характеристики:
Развитием проекта малых космических аппаратов (МКА) «АИСТ-2» является создание малого космического аппарата мониторинга Земли «АИСТ-2Д», разработанного АО «РКЦ «Прогресс» совместно с коллективом инженеров, аспирантов и студентов кафедры космического машиностроения Самарского университета.
Основные задачи платформы «АИСТ-2Д»:
Также можно ознакомиться с информацией о проекте на сайте АО «РКЦ «Прогресс».
Попутный запуск МКА «АИСТ-2» с КА «Ломоносов» и наноспутником «SamSat-218»
С августа 2015 года предприятие передало университету функции управления и эксплуатации группировкой спутников. Был создан наземный комплекс управления группировкой МКА «АИСТ» (центр приёма и обработки информации). Сотрудники комплекса – магистранты и аспиранты кафедры. На базе реальных данных телеметрической информации, получаемых со спутников, проводится целый комплекс исследований, в том числе по исследованию микрометеоритных частиц, магнитного поля Земли, а также исследований в области живучести космической техники. Комплекс управления представляет собой наземный сегмент уникальной лаборатории, космический сегмент которой находится на орбите.
Студенты и магистранты проходят производственную практику непосредственно в центре управления полётом, где анализируют реальные данные из космоса. На космодроме Байконур они изучают его инфраструктуру, присутствуют при запусках ракет. Такой подход позволяет университету готовить уникальных специалистов в области ракетно-космической техники.
Проводимые научные исследования на базе наземного комплекса управления:
Результативность наземного комплекса управления:
Научные исследования на кафедре космического машиностроения ведутся в рамках Программы развития Самарского университета на 2021-2030 года, предусматривающей реализацию более 400 научно-исследовательских проектов. Научная и образовательная деятельность кафедры нацелена на наиболее перспективные темы с богатым потенциалом для разработки инноваций:
Кроме кафедры космического машиностроения в состав структурных подразделений, реализующих задачи направления «космическое машиностроение», входят:
Для Самарского университета космическое машиностроение – одно из системообразующих и важнейших направлений научно-образовательной деятельности. Тесная кооперация вуза с предприятиями ракетно-космического кластера области сформировала серьёзные возможности для развития научных исследований.
Мировые тренды в области космического машиностроения (по результатам мониторинга):
Принимая во внимание мировые тренды в области космического машиностроения, на кафедре космического машиностроения разрабатываются следующие проекты по прорывному направлению «Методы проектирования и конструирования космических мониторинговых и транспортных систем».
Научная и образовательная деятельность кафедры ведётся по ряду наиболее перспективных тем. Так, идёт работа над перспективным проектом малых космических аппаратов «АИСТ-3». Он может рассматриваться как элемент системы «Сфера», разрабатываемой в настоящее время Роскосмосом, и как самостоятельный проект. Аппарат оснащён широкозахватной аппаратурой дистанционного зондирования Земли, которая снимает с разрешением 5 м и полосой захвата 60 км. Учёные кафедры рассматривают возможность оснастить аппарат экспериментальной аппаратурой наблюдения на основе дифракционной оптики.
Малый космический аппарат (МКА) «АИСТ-3» предназначен для решения следующих задач:
В настоящее время коллективом научных сотрудников, аспирантов и студентов проводятся проектные исследования космических аппаратов дистанционного зондирования Земли (КА ДЗЗ) нового поколения «АИСТ-2М», обладающего следующими особенностями:
Проект спутника разработан с использованием задела по МКА «АИСТ-2Д» разработки АО «РКЦ «Прогресс» и Самарского университета и имеет следующие отличительные особенности:
Разрешение полезной нагрузки, устанавливаемой на унифицированную платформу:
от 0,8 м до 4 м;
Масса унифицированной платформы: 350 кг;
Масса МКА: 550 – 700 кг.
Проектный облик космического аппарата дистанционного зондирования Земли
Проектный облик низкоорбитального космического аппарата дистанционного зондирования Земли
Задачи:
Объекты разработки:
Космическая транспортная система в составе ракеты-носителя «Союз», разгонного блока и транспортной платформы электрореактивным модулем позволяет выводить на рабочие высокоэллиптические орбиты современные спутники («Глонасс», «Арктика», «Меридиан», «Молния»). Космическая транспортная система обеспечивает выведение на геостационарную орбиту спутники связи класса «Экспресс» с массой порядка 4000 кг.
НИР «Разработка методики проектирования низкоорбитальных космических аппаратов, предназначенных для цифрового картографирования»
Результаты работы:
Схема съемки в узкополосном маршрутном, маршрутном и широкополосном маршрутном режимах
Проектный облик космического аппарата дистанционного зондирования Земли
Проектный облик низкоорбитального космического аппарата дистанционного зондирования Земли
НИР «Разработка методики определения области допустимых проектных параметров космического аппарата с увеличенным сроком активного функционирования, входящего в космическую систему глобального наблюдения»
Результаты работы:
Схема съёмки в узкополосном маршрутном, маршрутном и широкополосном маршрутном режимах
Программное обеспечение для оценки влияния параметров рабочей орбиты космического аппарата, компоновочной схемы и условий целевой работы космического аппарата
НИР «Разработка методики расчета динамических процессов разделения и отделения крупногабаритных конструкций РН типа ГО, ХО с использованием конечно-элементных моделей конструкций»
Результаты работы:
КЭ-модель головного блока РН с вырезом оболочки обтекателя
Девятая форма собственных колебаний створки при раскрытых замках продольного и поперечного стыков, собственная частота 27.56 Гц
КЭ-модель конструкции блока хвостового отсека
НИР «Разработка программно-аппаратного комплекса «Проектирование мониторинговых и транспортных космических систем»
Модули программно-аппаратного комплекса:
НИР «Исследование эффективности применения полимерных композиционных материалов нового поколения в интегральных конструкциях баллонов высокого давления» (х/д с АО «РКЦ «Прогресс»)
Результаты работы:
НИР «Разработка методики проектирования стержневой опоры из высокопрочных полимерных композиционных материалов для высокоточных приборов на космической платформе» (х/д с АО «РКЦ «Прогресс»)
Результаты работы:
