Анализ комбинированных способов формирования орбит искусственного спутника планет

Авторы

Соколов Н. Л.

Центральный научно-исследовательский институт машиностроения, ул. Пионерская, 4, Королёв, Московская область, 141070, Россия

Аннотация

Исследуются различные комбинированные схемы выведения космических аппаратов (КА) на орбиты искусственного спутников Марса и Юпитера, предусматривающие проведение ракетодинамических маневров в сочетании с аэродинамическим торможением КА в атмосфере, а также схема, заключающаяся в формировании орбит ракетодинамическим способом. В качестве основных критериев оценки альтернативных схем рассматриваются минимум суммарных энергетических затрат и максимум физически реализуемых коридоров входа КА в атмосферу.

Энергетические затраты в случаях применения таких схем в 3-3.5 раз меньше по сравнению с ракетодинамическими схемами при выведении на спутниковые орбиты Марса и в 7-10 раз меньше при выведении на орбиты Юпитера. Установлено, что при входе КА в атмосферу в окрестности нижней границы коридора целесообразно проведение ракетодинамической коррекции траектории движения. Еще большее сокращение энергозатрат может быть получено для схемы с многократным прохождением КА верхних слоев атмосферы. Вместе с тем, при использовании данной схемы значительно увеличивается время формирования спутниковых орбит.

Ключевые слова

космический аппарат, спутниковые орбиты, оптимальное управление, минимум потребных энергозатрат, максимум ширины коридора входа

Библиографический список

1. Эйсмонт Н.А. Оптимальное управление космическим аппаратом, переводимым с гиперболической траектории на орбиту спутника планеты торможением в атмосфере // Космические исследования. 1972. Т.10. № 2. С. 290-292.

2. Константинов М.С., Нгуен Д.Н. Оптимизация траекторий КА с ЭРДУ к Юпитеру с гравитационным маневром в рамках задачи трех тел // Труды МАИ, 2014, № 72: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=47349

3. Космодемьянский Е.В., Кириченко А.С., Клюшин Д.И., Космодемьянская О.В., Макушев В.В., Альмурзин П.П. Инновационный формат организации миссий по выведению малых космических аппаратов // Труды МАИ, 2015, № 74: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=49243

4. Иванов Н.М. Мартынов А.И. Управление движением космического аппарата в атмосфере Марса. — М.: Наука, 1977. — 415 с.

5. Михалев С.М. Аэрокосмическая система для межконтинентальных перелетов // Труды МАИ, 2015, № 81: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=57773

6. Константинов М.С., Мин Т. Оптимизация траекторий выведения космического аппарата на рабочую гелиоцентрическую орбиту // Труды МАИ, 2013, № 67: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=41510

7. Иванов Н.М., Мартынов А.И., Соколов Н.Л. Оптимальное управление КА при выведении на орбиту искусственного спутника Юпитера комбинированным способом // Космические исследования. 1982. Т. 20. № 2. С. 211-222.

8. Андриевский В.В. Динамика спуска космических аппаратов на Землю. — М.: Машиностроение, 1970. — 235 с.

9. Авдуевский В.С., Антонов Б.М., Анфимов Н.А. и др. Основы теории полета космических аппаратов. — М.: Машиностроение, 1972. — 345 с.

10. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. — М.: Наука, 1969. — 384 с.

11. Кувшинова Е.Ю. Методика определения оптимальной траектории перелета с малой тягой между околоземной и около лунной орбитами // Труды МАИ, 2013, № 68: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=41742

12. Летов А.М. Динамика полета и управление. — М.: Наука, 1969. — 360 с.

13. Пантилеев А.В., Летова Т.А., Помазуева Е.А. Применение методов глобальной оптимизации для параметрического синтеза обобщенного пропорционально — интегрально — дифференциального регулятора в задаче управления полетом // Труды МАИ, 2015, № 79: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=55635

14. Соколов Н.Л. Оптимальное управление космическим аппаратом при формировании орбиты искусственного спутника Марса // Фундаментальные исследования. 2015. № 3. С. 133-138.

Скачать статью