Виртуальный учебный комплекс «Устройство космический аппаратов на примере СОЮЗ ТМА»

Виртуальный учебный комплекс «Устройство космических аппаратов на примере ТПК "Союз ТМА"»

Специализированный аппаратно-программный комплекс представляет собой интерактивную обучающую 3D-среду, разработанную для детального изучения компоновки, конструктивных особенностей и функционирования бортовых систем пилотируемого транспортного пилотируемого корабля (ТПК) «Союз ТМА». Программный продукт ориентирован на профильные учебные заведения СПО и ВО аэрокосмического, приборостроительного и машиностроительного профилей, центры аэрокосмического образования, детские технопарки и ведомственные учебные подразделения ракетно-космической отрасли.

Конструктивная детализация и исследуемые модули корабля

В основу комплекса заложены высокоточные параметрические 3D-модели космического аппарата и его внутрибортового оборудования с возможностью послойного разбора, сечения и осмотра скрытых узлов:

• Спускаемый аппарат (СА): компоновка герметичного обитаемого отсека, ложементы «Казбек-УМ», приборная доска космонавтов «Нептун-МЭ», органы ручного управления, иллюминаторы и парашютный контейнер;
• Бытовой отсек (БО): сфера жизнедеятельности экипажа на орбите, спальные места, бортовой санузел (АСУ), научная аппаратура, люк для перехода в спускаемый аппарат и стыковочный люк;
• Приборно-агрегатный отсек (ПАО): переходной, приборный и агрегатный отсеки, блок аппаратуры системы управления движением и навигацией, баки с компонентами топлива;
• Устройство стыковки: механизм активного стыковочного агрегата системы «Курс» и штыревой механизм стыковки типа «штырь-конус» для герметичного соединения со шлюзом МКС;
• Бортовые двигательные установки: комбинированная двигательная установка (КДУ), маршевый двигатель сближения и коррекции (СКД), сопла двигателей ориентации и причаливания (ДОП);
• Система энергоснабжения (СЭС): раскрываемые панели солнечных батарей, буферные аккумуляторы, шины распределения питания и регуляторы тока;
• Комплекс жизнеобеспечения (СОЖ): система регенерации кислорода, поглотители углекислого газа, контуры терморегулирования (жидкостные контуры охлаждения и радиационные панели);
• Система мягкой посадки (СМП): гамма-высотомер «Кактус», твердотопливные двигатели мягкой посадки (ДМП) на днище спускаемого аппарата для демпфирования удара о грунт.

Функциональные возможности и сценарии работы

Программная платформа поддерживает два базовых режима визуализации и управления:

• Двойной режим воспроизведения (Desktop + VR):
  • Настольный режим: стандартная работа на мониторах ПК, ноутбуках и сенсорных панелях с управлением клавиатурой и мышью;
  • Режим виртуальной реальности (VR): полное погружение с поддержкой интерактивного 6DoF-перемещения в виртуальном пространстве и манипуляций с узлами с помощью VR-контроллеров;
• Интерактивное исследование и анимация:
  • режим «рентгена» для просмотра взаимосвязи внутренних трубопроводов, кабельных трасс и силовых шпангоутов сквозь экранно-вакуумную теплоизоляцию (ЭВТИ);
  • анимация разделения отсеков перед сходом с орбиты (отстрел БО и ПАО);
  • симуляция работы двигателей ориентации при маневрировании на орбите и стыковке с МКС;
• Модуль тестирования и аттестации: встроенные задания на знание номенклатуры приборов, проверку правильности сборки основных узлов и локализацию элементов систем жизнеобеспечения.

Внедрение комплекса решает ключевую проблему наглядности при подготовке специалистов космического приборостроения:

• предоставляет безопасный и детализированный доступ к закрытой космической технике без необходимости посещения полигонов и сборочных цехов;
• формирует у обучающихся устойчивые пространственные представления о тесной компоновке пилотируемых аппаратов;
• позволяет гибко комбинировать групповые демонстрации преподавателя на интерактивной панели с индивидуальной исследовательской практикой в VR-шлеме.

Формат поставки и техническая совместимость

Комплекс поставляется в виде локального программного обеспечения с бессрочной лицензией на рабочее место или учебный класс. Поддерживается работа под управлением ОС Windows 10/11 и отечественных систем на базе Linux (Astra Linux, РЕД ОС). Программа совместима с широким спектром VR-гарнитур (HTC Vive, Oculus/Meta Quest, Pico, DPVR) и не требует постоянного подключения к сети интернет.