2 / 12
В.П. Казаковцев, В.В. Корянов, П.В. Просунцов, А.Г. Топорков
2
Инженерный журнал: наука и инновации
# 12·2016
ты могут нагреваться до 150 °С, а при попадании аппарата в тень
Земли — охлаждаться до –150 °С. Поэтому основное влияние на из-
менение формы рефлектора оказывают термические деформации [3].
Настоящая статья посвящена расчету условий освещенности
космического аппарата (КА) и оценке времени его возможного
нахождения в тени от Земли при перелете с орбиты ожидания на гео-
стационарную орбиту с учетом работы двигателей малой тяги (ДМТ).
Радиус круговой орбиты ожидания, наклонение плоскости орбиты и
долгота восходящего узла считаются заданными. Также задано и
ускорение при работе ДМТ.
Вопросам освещенности спутников Земли стали уделять большое
внимание после их первых запусков на орбиту. Поскольку изначаль-
но их выводили на низкие орбиты, спутники довольно продолжи-
тельное время находились в тени от Земли, что не позволяло выраба-
тывать энергию панелям солнечных батарей.
Впервые вопросы определения времени нахождения низкоорби-
тальных спутников в тени от Земли были затронуты в работах [4, 5].
Вопросы определения времени нахождения в тени для орбит спут-
ников связи частично рассмотрены в работе [6]. Вопросам определе-
ния параметров траектории при многовитковом маневре на этапе
дальнего наведения основное внимание уделяется в работе [7] и при
этом принимается, что цель находится на освещенной стороне.
Результаты этих исследований использованы в качестве дополни-
тельного основания для построения математической модели и разра-
ботки методики расчета.
Математическая модель описана в работе [8], где также рассмот-
рен общий подход к определению условий нахождения космического
аппарата в тени и полутени от Земли, а условие входа в тень от Земли
представлено в векторной форме. Методика расчета освещенности
рассмотрена авторами в статье [9].
Проанализировав указанные, а также полученные ранее результа-
ты, авторы пришли к выводу, что для различных вариантов перелета
с орбиты ожидания на геостационарную орбиту, во-первых, необхо-
димо разработать математическую модель условий освещенности КА
лучами Солнца, во-вторых, сформировать алгоритм определения
размеров тени и полутени от Земли и времени точного нахождения
КА на этих орбитах.
Моделирование.
Для моделирования температурного состояния
рефлектора антенны необходимо определить тепловые нагрузки при
орбитальном полете. Можно выделить три основных компонента
нагрузок, воздействующих на антенну в условиях орбитального по-
лета. Это, во-первых, прямое солнечное излучение, во-вторых, отра-
женное от Земли солнечное излучение и, наконец, собственное теп-