Инженерный журнал: наука и инновации
# 12·2016 1
УДК 629.78 DOI 10.18698/2308-6033-2016-12-1568
Расчет условий освещенности в процессе выведения
космического аппарата на геостационарную орбиту
с помощью двигателей малой тяги
© В.П. Казаковцев, В.В. Корянов, П.В. Просунцов, А.Г. Топорков
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассмотрены условия освещенности космического аппарата и возможность его
попадания в тень от Земли при выведении с орбиты ожидания на геостационар-
ную орбиту с использованием двигателей малой тяги. Проведено моделирование
температурного состояния рефлектора антенны в целях определения тепловых
нагрузок при орбитальном полете. Установлено, что за время перелета непрерыв-
но изменяется угол наклона плоскости орбиты от начального до нулевого значения
к моменту попадания на геостационарную орбиту, а также определены углы
освещения антенны, направленной по радиусу орбиты. Показано, что траектория
перелета представляет собой спираль с увеличивающимся шагом по значению ра-
диуса орбиты, время нахождения космического аппарата в тени от Земли на
каждом последующем витке увеличивается, максимальное время его нахождения
в тени от Земли составляет 1,12 ч.
Ключевые слова:
освещенность, геостационарная орбита, космический аппарат,
двигатель малой тяги, антенна
Введение.
В последние годы в России и за рубежом активно раз-
виваются системы космической связи. Постоянно увеличивающийся
объем и важность информации, которую передают спутники, сопро-
вождаются повышением требований к эффективности и пропускной
способности таких систем связи [1]. Обзор существующих систем
межспутниковой связи и их характеристики приведены в работе [2].
В настоящее время также активно осваиваются высокочастотные
диапазоны Kа и V — от 20 до 75 ГГц. Однако c ростом частоты уси-
ливаются требования к точности профиля рефлектора (отражающей
поверхности) зеркальной антенны, так как допустимые отклонения
поверхности рефлектора антенны от теоретического профиля не
должны превышать 1/16 рабочей длины волны. Таким образом, допу-
стимые отклонения формы рефлекторов зеркальных космических ан-
тенн должны составлять доли миллиметра. Такие отклонения могут
обусловить неточности изготовления, механические и термические
деформации, возникающие при эксплуатации рефлектора.
Максимальные механические нагрузки на рефлектор появляются
на этапе выведения его на рабочую орбиту, но они, как правило, не
вызывают значимых деформаций. При полете рефлектора по геоста-
ционарной орбите отдельные его зоны на освещенном участке орби-