Математическая модель некомпланарного маневра межорбитального буксира по изменению долготы восходящего узла


Авторы

Стельмах С. Ф.*, Слатов В. Л., Михайлов В. А., Гинзбург Т. В.

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, Санкт-Петербург, Россия

*e-mail: vka@mil.ru

Аннотация

В статье проводится анализ применения межорбитальных буксиров для развертывания многоспутниковых орбитальных группировок. Рассмотрены различные схемы некомпланарных маневров по изменению долготы восходящего узла, основанных на эффекте прецессии плоскости орбиты. Разработаны математические модели расчёта энергетики указанных транспортных операций по выводу полезной нагрузки на целевые орбиты с применением буксиров, а также предложены варианты предварительной оценки окупаемости их использования. Приведены результаты расчёта стоимостных сравнительных оценок применения межорбитальных буксиров и разгонных блоков при различных схемах межорбитальных перелетов.

Ключевые слова:

межорбитальный буксир, разгонный блок, схема межорбитального перелета, некомпланарный маневр, транспортировка, стоимостная оценка, окупаемость

Библиографический список

  1. Медведев А.А. Инновационные подходы при создании ракетно-космической техники: монография. – М.: Изд-во «Доброе слово и Ко», 2020. – 400 с.
  2. Иванов Н.М., Лысенко Л.Н. Баллистика и навигация космических аппаратов. - М.: Дрофа, 2004. – 544 с.
  3. ГОСТ Р 53802-2010. Системы и комплексы космические. Термины и определения: национальный стандарт Российской Федерации. - М.: Стандартинформ, 07.01.2011, 71 с.
  4. Ермолаев В.И. Проектирование транспортных космических аппаратов. - СПб.: БГТУ, 2019. – 64 с.
  5. Улыбышев С.Ю. Математическое моделирование и сравнительный анализ схем применения аппарата-буксировщика для решения задачи увода объектов космического мусора на орбиту захоронения. Часть 2. // Труды МАИ. 2019. № 107. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=107855
  6. Голиков А.Р., Баранов А.А., Будянский А.А., Чернов Н.В. Выбор низковысотных орбит захоронения и перевод на них выработавших свой ресурс космических аппаратов // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2015. № 4 (103). DOI: 10.18698/0236-3941-2015-4-4-19
  7. Михайлов В.А., Стельмах С.Ф., Слатов В.Л. Использование межорбитальных буксиров с жидкостными ракетными двигателями для развёртывания многоспутниковых орбитальных группировок // Авиакосмическое приборостроение. 2024. № 3. С. 3-11. DOI: 10.25791/aviakosmos.3.2024.1396
  8. Стельмах С.Ф., Ильиных В.А., Слатов В.Л., Фуженко О.А. Основные аспекты развития сервисных космических услуг // Труды XXVI Всероссийской научно-практической конференции "Актуальные проблемы защиты и безопасности" (Санкт-Петербург, 03 апреля – 06 марта 2023). - Санкт-Петербург, 2023. Т. 3. С. 131–136.
  9. Морской И.М., Симонов А.В., Лясковская В.И., Ежов А.С. Баллистическое обеспечение разработки и полетов межорбитального буксира «Фрегат» // Вестник НПО имени С.А.Лавочкина. 2014. № 1 (22). С. 10-15.
  10. Лупяк Д.С., Радугин И.С. Массово-энергетические возможности средств межорбитальной транспортировки на основе жидкостных ракетных двигателей // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2017. № 4. С. 116-128.
  11. Салмин В.В., Петрухина К.В., Кветкин А.А. Моделирование перелетов с малой тягой с высокоэллиптической на геостационарную орбиту // V Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием «Актуальные проблемы ракетно-космической техники». «V Козловские чтения». (Самара, 11-15 сентября 2017): сборник материалов. – Самара: Самарский научный центр РАН, 2017. Т. 2. С. 88-98.
  12. Кувшинова Е.Ю. Методика определения оптимальной траектории
  13. перелета с малой тягой между околоземной и окололунной орбитами // Труды МАИ. 2013. № 68. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=41742
  14. Баранов А.А., Каратунов М.О. Оценка маневров, выполненных активным космическим объектом // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Машиностроение. 2015. № 5. С. 25-37. DOI: 10.18698/0236-3941-2015-5-25-37
  15. Баранов А.А. Разработка методов расчета параметров маневров космических аппаратов в окрестностях круговой орбиты: дисc. доктор физ.-мат. наук. Москва, 2019, 304 с. URL: http://library.keldysh.ru/diss.asp?id=2019-baranov
  16. Чеботарев В.Е., Косенко В.Е. Основы проектирования космических аппаратов информационного обеспечения. – Красноярск: СибГАУ, 2011. – 488 с.
  17. Стельмах С.Ф., Андронов В.Г., Коптев Д.С. Методика расчёта стоимости запуска ракет космического назначения для выведения на орбиту спутников дистанционного зондирования земной поверхности // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2022. Т. 12. № 1. С. 111-128.
  18. Чепурнов П.А., Яковлев Р.С., Мишуков А.Н. Общая описательная модель низкоорбитальной многоспутниковой системы широкополосной связи ONEWEB // Информация и Космос. 2022. № 3 (2). C. 46-56.
  19. Потюпкин А.Ю., Тимофеев Ю.А., Волков С.А. Групповое управление многоспутниковой орбитальной группировкой на основе концепции режимов совместного функционирования // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2021. Т. 8. № 3. С. 11–19. DOI: 10.30894/issn2409-0239.2021.8.3.11.19
  20. Вернигора Л.В., Казмерчук П.В. Оптимизация траекторий КА с малой тягой методом линеаризации // Труды МАИ. 2019. № 106. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=10575
  21. Евдокимов Р.А., Синявский В.В. Стохастическое описание характеристик условий применения межорбитальной транспортной системы для доставки полезных нагрузок на высокие околоземные орбиты // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 11. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/11/74344


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход