7M07148 Аэрокосмическая инженерия в ЕНУ им. Л. Н. Гумилева

Дисциплины

• Педагогика высшей школы

  В данной дисциплине обучающиеся изучают формированию профессионально-педагогической компетентности, умению организовывать учебные и воспитательные процессы, а также всесторонней подготовке к успешному научному творчеству в системе высшего и послевузовского образования.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Космическое материаловедение

  В данной дисциплине обучающиеся изучают космическую среду и ее воздействие на материалы. Материалы космической техники. Воздействие на материалы космического вакуума, частиц ионосферной плазмы и солнечного излучения. Использование материалов для защиты живых организмов от радиации. Механическая стойкость материалов воздействию микрометеорных частиц. Электризация космических аппаратов при взаимодействии с плазмой. Радиационные воздействия на материалы космических аппаратов. Воздействие твердых частиц естественного и искусственного происхождения на космические аппараты. Наноматериалы и нанотехнологии в космической технике.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Психология управления

  В данной дисциплине обучающиеся знакомятся с передовыми представлениями о роли и многомерном содержании психической составляющей управленческой работы, а также приобретают практические навыки управления поведением людей в организации, которые они могут использовать у своих будущих профессионалов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Композиционные материалы в космической технике

  В данной дисциплине обучающиеся изучают металлы, кристаллическое строение металлов. Реальноестроение металлических кристаллов. Анизотропия свойств кристаллов. Несовершенства кристаллического строения металлов. Методы изучения строения металлов. Кристаллизация. Три состояния вещества. Механизм процесса кристаллизации. Форма кристаллических образований. Строение слитка. Превращения в твердом состоянии. Полиморфизм. Закалка из жидкого состояния. Аморфное состояние. Механические свойства. Наклеп ирекристаллизация. Методы определения механических свойств. Строение сплавов. Фазывнедрения. Диаграмма состояния. Правилофаз. Железоуглеродистые сплавы. Углеродистые стали. Чугун. Термическая обработка стали. Поверхностная закалка стали.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Аэрогазодинамика в ракетной технике

  В данной дисциплине обучающиеся изучают основы аэрогазодинамики. Законы движения жидкостей и газов. Уравнение Бернулли. Механика несжимаемых жидкостей. Течения несжимаемой жидкости. Сжимаемая жидкость. Газодинамические функции. Одномерные течения газа в соплах. Определения в аэрогазодинамике реактивных сопел и их внутренние характеристики. Сопла Лаваля. Характеристики реактивных сопел. Тяговые характеристики. Трехмерные сопла. Сопла гиперзвуковых летательных аппаратов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Проектирование космических аппаратов

  В данной дисциплине обучающиеся изучают требования, ограничения и процесс проектирования. Конфигурация космического аппарата (КА). Программное обеспечение, используемые при проектировании КА. Определение облика КА. Проектирование платформы КА. Комплексный расчёт КА. Проектирование подсистем КА: контроля и управления ориентацией, связи и телеметрии, энергоснабжения, терморегулирования, наведения и навигации. Конструкция и механизмы. Проектирование наземной системы управления. Проектирование двигательной установки. Расчет масс подсистем КА. Проектирование программного обеспечения бортового компьютера КА. Особенности проектирование малых космических аппаратов. Моделирование затрат.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Аэрогазодинамика летательных аппаратов

  В данной дисциплине обучающиеся изучают основы динамики полета летательных аппаратов. Международная стандартная атмосфера. Основные законы аэродинамики. Основы кинематики и динамики воздушной среды. Обтекание тела потоком воздуха. Методы решения аэродинамических задач. Силы действующие на ракету. Аэродинамические силы. Уравнения движения. Аэродинамика корпусов. Конструкция агрегатов летательного аппарата. Аэродинамика крыльев. Маневренность летательного аппарата. Летные характеристики. Силовые установки. Управляемость летательного аппарата. Экспериментальная аэродинамика.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Проектирование бортовых систем

  В данной дисциплине обучающиеся изучают принципы построения бортовых систем управления космическими аппаратами (КА). Жизненный цикл бортовой системы управления. Структура процесса разработки. Унификация аппаратуры и использование принципов открытой архитектуры. Средства автоматизации разработок. Состав бортовых систем КА. Алгоритмы работы бортовой системы управления КА. Проектирование датчиков первичной информации. Проектирование испольнительных органов систем ориентации и стабилизации. Проектирование системы информационного обеспечения.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Технология производства космических аппаратов

  В данной дисциплине обучающиеся изучают общие положения о сборке космического аппарата (КА). Критерии оценки качества сборки КА. Сборка герметичных и негерметичных отсеков. Сборка баков. Сборка целевого оборудования. Сборка систем управления движением КА. Сборка обеспечивающего бортового оборудования. Нанесение теплозащитных покрытий. Основы автоматизации сборки КА. Испытания на функционирование и прочностные испытания узлов. Контрольные электрические испытания систем. Пневмогидроиспытания. Определение моментов инерции КА. Статическая и динамическая балансировка КА. Юстировка приборов. Обеспечение чистоты в производстве КА. Работы по монтажу, стыковке и испытаниям на технологическом и стартовом комплексах.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Программирование микроконтроллеров

  В данной дисциплине обучающиеся изучают принцип работы и структурная схема микроконтроллера. Типы микроконтроллеров. Ограничения и особенности контроллеров. Операционные системы для микроконтроллеров. Языки программирования микроконтроллеров. C, C++, Ассемблер, Python, JavaScript. Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). Операции с параллельными портами ввода-вывода. Программаторы. Среда программирования микроконтроллеров. Микроконтроллеры, используемые в космической отрасли. Особенности программирования микроконтроллеров используемых в космических аппаратах.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Современные компьютерные технологии проектирования аэрокосмических аппаратов

  В данной дисциплине обучающиеся изучают основы систем автоматизированного проектирования (САПР). САПР технологических процессов производства аэрокосмических аппаратов. Технология механической обработки деталей аэрокосмических аппаратов. Автоматизированное проектирование механических устройств (MCAD). Программные комплексы САПР (SolidWorks, Autodesk Fusion, КОМПАС,T-FLEX CAD). Моделирование аэрокосмических аппаратов. 3D-проектирование изделий деталей и сборок. Получение моделей типовых изделий на основе проектирования. Инженерный анализ деталей методом конечных элементов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• История и философия науки

  В данной дисциплине обучающиеся изучают формирование целостного представления о развитии науки как социального института, а также овладение методологическими основами и проблемами современной науки. Курс знакомит с историей взаимосвязи науки и философии, в том числе с конкретными онтологическими и эпистемологическими проблемами, а также с философскими проблемами в современных условиях точных наук. Курс способствует критическому анализу современных научных достижений и развитию методологической культуры научно-исследовательской работы.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Иностранный язык (профессиональный)

  Данная дисциплина является освоением и совершенствованием компетенций в соответствии с международными стандартами обучения иностранному языку, позволяющими обучающимся использовать иностранный язык (на высоком-базовом уровне стандартности (С1) как средство общения для успешной профессиональной и научной деятельности будущего магистра, конкурентоспособного на рынке труда. Учебный курс включает преподавание английского языка в профессиональном и академическом контексте в соответствии с образовательной программой. Основное внимание уделяется обучению и активному использованию специальных терминов, связанных с профессиональной и научной областью, критическому чтению, анализу текстов, восприятию информации, полученной путем прослушивания, развитию навыков академического письма, необходимых для написания научных работ, а также развитию навыков устной речи для общения в академической среде.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Современные технические средства проектирования летательных аппаратов

  В данной дисциплине обучающиеся изучают технологию проектирования: этапы и программные средства. Технологическая подготовка производства (CAD/CAE/CAM). Проектирование с использованием средств вычислительной техники. Геометрические модели деталей, получаемые из систем CAD. Информационные обеспечения автоматизированного анализа проекта (прочностные расчеты, коллизии кинематики). Программное обеспечение для 3D-моделирования Autodesk 3dsMax.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Современные технологии разработки электронных систем

  В данной дисциплине обучающиеся изучают технологии инженерного проектирования. Базовые понятия и структура процесса проектирования. Автоматизация процессов проектирования. Технология параллельного проектирования. Технологии CAD/CAM/CAE. Системы автоматизированного проектирования электронных устройств и систем (E-CAD / EDA-системы). Программы документирования результатов проектирования. Программы моделирования электронных устройств. Системы «сквозного» проектирования электронных устройств. Программы постобработки проектов электронных устройств и систем. САПР ПЛИС.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Технология производства ракет

  В данной дисциплине обучающиеся изучают общие принципы организации производства ракет. Конструктивно-технологические особенности ракетных блоков. Основные схемы базирования заготовок при механической обработке. Структура технологичес когопроцесса производства ракет. Производственная структура рабочего места и цеха. Производственный цикл. Планирование и управление работами технологической подготовки производства. Анализ технических требований и условий изготовления деталейракеты. Составление маршрутаизготовления детали.Основные стадии разработки операционной технологии. Выбор варианта технологического процессаи оформление технологической документации. Проектная оценка точности технологического процесса. Документальное оформление системы качества производства.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Методы проектирования ракетных двигательных установок

  В данной дисциплине обучающиеся изучают общие сведения о ракетных двигателях. Принципиальные схемы жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ). Конструкция корпуса камеры сгорания и сопла. Конструкция блока смесительной головки ЖРД. Прочность камеры и газогенератора. Конструкция основных агрегатов автоматики. Компоновка двигательной установки ЖРД. Автоматизированное проектирование элементов ЖРД. Топливные заряды РДТТ. Расчет основных параметров РДТТ. Выбор конструкционных материалов. Тепловая защита РДТТ. Расчет на прочность твердотопливных зарядов. Технологичность конструкции РДТТ. Системы автоматизированного проектирования РДТТ. Опытная доводка и надежность РДТТ.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Метод конечных элементов в проектировании аэрокосмических аппаратов

  В данной дисциплине обучающиеся изучают теория конечных элементов, использования метода конечных элементов при проектировании конструкций ракетно-космической техники. Матричная формулировка соотношений теории упругости и строительной механики летательных аппаратов. Основные понятия вариационных методов в механике сплошных сред. Метод конечных элементов в механике конструкций. Конечные элементы сплошной среды. Численное интегрирование в методе конечных элементов. Соотношения метода конечных элементов в задачах динамики. Применение пакета программ MATLAB для выполнения математических расчетов. Особенности практических расчетов с использованием программного комплекса конечно-элементного анализа ANSYS.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Методы проектирования ракет-носителей

  В данной дисциплине обучающиеся изучают общие вопросы проектирования ракет-носителей (РН). Структура многоступенчатой ракеты. Характеристики и основные проектные параметры РН. Тактико-технические требования. Выбор топлива при проектировании ракет. Оптимальное распределение массы РН по ступеням и расчет стартовой массы ракеты. Определение предварительных объемно-габаритных характеристик РН. Разработка предварительной компоновочной схемы РН. Уточнение компоновочной схемы РН. Расчёт масс основных элементов конструкций РН. Расчет координат центра масс и моментов инерции РН. Автоматизация выбора основных характеристик РН. Методика разработки твердотельных моделей РН. Разгонные блоки. Согласование характеристик РН, космодрома и стартового комплекса.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Современные электронные компоненты летательных аппаратов

  В данной дисциплине обучающиеся изучают классификацию электронных компонентов. Основные электронные компоненты электрической цепи. Программируемые логические контроллеры (ПЛК). Микросхемы памяти. Интерфейсы. Операционные усилители. ШИМ-контроллеры и преобразователи. Ведущие мировые производители электронных компонентов. Бортовая система электроснабжения (СЭС) летательных аппаратов. Состав бортовой СЭС. Бортовые аккумуляторные батареи. Аппараты защиты. Элементы коммутации. Отличительные особенности электронных компонентов, используемых в аэрокосмической отрасли.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Уметь анализировать основные мировоззренческие и методологические проблемы, в т.ч. междисциплинарного характера, исследуемые в науке на современном этапе ее развития и использовать результаты в профессиональной деятельности.
• Владеть современными педагогическими технологиями, психологией управления и обладать коммуникативными способностями
• Владеть навыками получать, собирать, систематизировать и проводить анализ аэродинамических характеристик конструкций летательных аппаратов, рассчитывать аэродинамические, геометрические и летные характеристики летательных аппаратов, навыками практического использования принципов, законов, методов аэрогаза и аэродинамики для решения прикладных задач в предметной области.
• Знать принципы, определяющие возможность получения материалов с заданными свойствами; основы технологии получения исходных компонентов, процессы и технологию их совмещения при изготовлении композиционных материалов; области использования и возможности применения композиционных материалов; свойства и особенности технологии получения изделий из композиционных материалов.
• Владеть навыками определения облика космического аппарата, комплексного расчета, моделирования с помощью программного обеспечения для проектирования, знать требования, ограничения и процесс проектирования, устройство КА и космической системы и их составных частей.
• Знать основы систем автоматизированного проектирования, владеть навыками автоматизированного проектирования, технологией механической обработки деталей, моделирования аэрокосмических аппаратов, 3D-проектирования изделий деталей и сборок, инженерного анализа.
• Владеть навыками программно-аппаратных комплексов на базе открытых микроконтроллерных платформ, методиками программирования микроконтроллеров, разработки и отладки управляющих алгоритмов в задачах автоматизации научных исследований и технологических процессов, сборки простейших схем, алгоритмами работы бортовой системы управления, проектирования датчиков первичной информации.
• Владеть навыками проектирования конструкции, технологического процесса изготовления, испытания, эксплуатации изделия, сборки систем, испытания на функционирование и прочность, работы по монтажу, стыковке и испытаниям на технологическом и стартовом комплексах.
• Владеть методами проведения расчетов по проектированию ракет-носитилей, современными компьютерными технологиями, используемыми при выборе проектно-конструкторских решений.
• Владеть навыками разработки технологических процессов изготовления и сборки отсеков и конструкции ракет.
• Владеть навыками технологии инженерного проектирования, технологии CAD/CAM/CAE, знать программы моделирования электронных устройств, программируемых логических контроллеров, знать отличительные особенности электронных компонентов, используемых в аэрокосмической отрасли, применять справочные материалы.
• Владеть навыками построения и использования математических моделей, описывающих процессы, происходящие в ракетных двигательных установках, техникой расчета и конструирования, программно-вычислительным комплексом Matlab для выполнения инженерных расчетов.