Виртуальный учебный комплекс «Устройство, конструкция и принцип работы ракет семейства "Союз-2"»

Виртуальный учебный комплекс «Устройство, конструкция и принцип работы ракет семейства "Союз-2"»

Виртуальный учебный комплекс представляет собой высокоточный интерактивный 3D-тренажер, разработанный для наглядного освоения конструкции, компоновочных схем и принципов функционирования отечественных ракет-носителей среднего класса семейства «Союз-2» (модификации «Союз-2.1а», «Союз-2.1б», «Союз-2.1в»). Программное решение ориентировано на профильные учебные заведения СПО и ВО (направления «Авиационная и ракетно-космическая техника», «Двигатели летательных аппаратов», «Системы управления летательными аппаратами»), а также корпоративные учебные центры предприятий ракетно-космической отрасли и аэрокосмические классы.

Функциональные возможности и трехмерное моделирование

В основу комплекса заложены высокополигональные фотореалистичные 3D-модели ракет-носителей и наземной инфраструктуры с кинематической точностью узлов:

• Интерактивная детализация конструкции (режим рентгена и послойного разбора):
  • первая ступень: боковые блоки пакета (блоки «Б», «В», «Г», «Д»), конструкция баков окислителя и горючего, рулевые сопла, двигательные установки РД-107А;
  • вторая ступень: центральный блок «А», маршевый двигатель РД-108А, система наддува баков, отсеки систем управления;
  • третья ступень: блок «И», жидкостные ракетные двигатели РД-0110 / РД-0124, ферменная переходная конструкция, механизм горячего разделения ступеней;
  • головная часть: створки головного обтекателя (СГО), полезная нагрузка, компоновка с разгонными блоками («Фрегат»);
• Анимированная физика и гидрогазодинамика: наглядная визуализация подачи компонентов топлива (керосин, жидкий кислород), работа турбонасосных агрегатов, воспламенение, газодинамические процессы в камерах сгорания и истечение реактивной струи;
• Цифровой двойник стартового комплекса: 3D-визуализация стартового стола, кабель-заправочной башни, опорных ферм, механизмов удержания и отвода кабель-мачт при старте.

Сценарии обучения и режимы работы

Программная среда поддерживает гибкое переключение между исследовательскими и симуляционными сценариями:

• Режим свободной навигации и изучения: свободное вращение камеры на 360°, масштабирование любого агрегата, вызов информационных карточек с техническими характеристиками, чертежами и описанием назначения каждого узла;
• Режим симуляции предстартовой подготовки и циклограммы пуска:
  • вертикализация ракеты на стартовом комплексе и сведение ферм обслуживания;
  • заправка компонентами топлива и термостатирование;
  • прохождение предстартовых команд («Ключ на старт», «Протяжка», «Продувка», «Зажигание», «Предварительная», «Промежуточная», «Главная»);
  • отрыв, набор высоты, разделение ступеней по циклограмме (сброс «креста Королева» первой ступени, сброс головного обтекателя, работа и отделение второй и третьей ступеней).
• Режим контроля знаний: встроенная тестовая подсистема с интерактивными заданиями на сборку ракетного пакета, локализацию узлов на 3D-модели по заданным параметрам и контроль соблюдения этапов предстартовой циклограммы.

Дидактические преимущества и интеграция в учебный процесс

Комплекс решает задачу визуализации дорогостоящей и крупногабаритной техники, доступ к которой в очном формате ограничен:

• безопасная и экономичная замена натурным макетам и посещению режимных объектов космодромов;
• формирование у будущих инженеров и техников пространственного понимания механики ракетных систем;
• возможность проведения как фронтальных лекционных показов преподавателем, так и индивидуальных лабораторных практикумов студентов.

Формат поставки и системные требования

Программное обеспечение поставляется в виде локальной инсталляции на рабочие станции (лицензия на заданное количество рабочих мест) либо для использования в составе интерактивных аппаратно-программных стендов. Комплекс оптимизирован для работы на персональных компьютерах под управлением Windows / Linux (включая отечественные Astra Linux, РЕД ОС), поддерживает вывод изображения на интерактивные панели, проекционные экраны высокой четкости, а также опционально адаптирован под шлемы виртуальной реальности (VR).