Баллистическое проектирование ракеты-носителя со спасаемым головным обтекателем
Авторы: Шульга А.А., Щеглов Г.А.
Опубликовано в выпуске: #9(117)/2021
DOI: 10.18698/2308-6033-2021-9-2109
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Рассмотрена задача баллистического проектирования двухступенчатой ракеты-носителя для случая, когда спасение головного обтекателя происходит посредством использования его створок в качестве несущих поверхностей многоразовых ускорителей первой ступени. Раскрытие створок обтекателя необходимо проводить после прохождения пика скоростного напора. По этой причине траектория на участке работы ускорителей первой ступени полета принимается вертикальной. Полет по криволинейной траектории выполняется ускорителем второй ступени. Предложен алгоритм выбора проектных параметров. Разработана оригинальная программа в системе компьютерной алгебры Wolfram Mathematica. Найдены рациональные проектные параметры носителя.
Литература
[1] ЦЭНКИ. Районы падения. URL: https://www.russian.space/298/ (дата обращения 12.04.2021).
[2] Вариант «Энергия-2» или ГК-175. URL: https://www.buran.ru/htm/41-3.htm (дата обращения 12.04.2021).
[3] Максимовский В. «Ангара» — «Байкал». О разгонном ракетном модуле многоразового использования. Крылья Родины, 2002, № 4, с. 17–18.
[4] Назарова Д.К. Определение аэродинамических характеристик отделяемых от ракеты-носителя элементов конструкции в виде оболочек и разработка способов их аэродинамической стабилизации. Дис. ... канд. техн. наук. Москва, 2019, 176 с.
[5] Draft Environmental Assessment for SpaceX Falcon Launches at Kennedy Space Center and Cape Canaveral Air Force Station. Federal Aviation Administration, 2020, 121 p. URL: https://www.faa.gov/space/environmental/nepa_docs/media/SpaceX_Falcon_Program_Draft_EA_508.pdf (дата обращения 12.04.2021).
[6] Bonetti D., Medici G., Arnao G.B., Salvi S., Fabrizi A., Kerr M. Reusable Payload Fairings: Mission Engineering and GNC Challenges. Proceedings of 8th European Conference for Aeronautics and Space Sciences (EUCASS). URL: https://eucass.eu/9-news/79-eucass-2019-dois-of-full-papers-2 (дата обращения 12.04.2021).
[7] Wall M. Watch SpaceX catch an entire rocket nose cone that fell from space for the 1st time (video). July 21, 2020. URL: https://www.space.com/spacex-falcon-9-rocket-payload-fairing-catch-success.html (дата обращения 12.04.2021).
[8] Беляев А.В., Зеленцов Вл.В., Щеглов Г.А. Средства выведения космических летательных аппаратов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007, 56 с.
[9] Мишин В.П., ред. Основы проектирования летательных аппаратов (транспортные системы). Москва, Машиностроение, 1985, 360 с.
[10] Сердюк В.К. Проектирование средств выведения космических аппаратов. Медведев А.А., ред. Москва, Машиностроение, 2009, 504 с.
[11] Мишин В.П., Карраск В.К., ред. Основы конструирования ракет-носителей космических аппаратов. Москва, Машиностроение, 1991, 416 с.
[12] Бранец В.Н. К задаче оптимизации структуры ракеты-носителя. Прикладная математика и механика, 2020, т. 84, № 3, с. 280–303.
[13] Баранов Д.А., Еленев В.Д. Определение массово-энергетических соотношений для параметрического ряда модификаций ракеты-носителя. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета, 2011, № 2 (26), с. 10–17.
[14] Коровин В.В. Определение массовых характеристик двухступенчатой ракеты. Международный научный журнал «Инновационная наука», 2017, № 03-1, с. 40–44.
[15] Гущин Е.Н., Вон Л.Е. Способы ухода от больших скоростных напоров при разделении ступеней ракеты-носителя. Общероссийский научно-технический журнал «Полет», 2004, № 1, с. 37–42.
[16] Сихарулидзе Ю.Г. Баллистика и наведение летательных аппаратов. 3-е изд. Москва, БИНОМ, Лаборатория знаний, 2015, 410 с.
[17] Калиткин Н.Н. Численные методы. Москва, Наука, 1978, 512 с.
[18] Ярошевский В.А. Аппроксимация модели стандартной атмосферы. Ученые записки ЦАГИ, 2009, т. 40, № 3, с. 53−59.
[19] Ракетные двигатели АО КБХА. URL: https://kbkha.ru/deyatel-nost/raketnye-dvigateli-ao-kbha/ (дата обращения 12.04.2021).
[20] Брегвадзе Д.Т., Габидулин О.В., Гуркин А.А., Заболотько И.А. Применение топлива «кислород+метан» в жидкостных ракетных двигателях. Политехнический молодежный журнал, 2017, № 12 (17), с. 1. DOI: 10.18698/2541-8009-2017-12-205
[21] Spaceflight 101. Space News and Beyond. URL: https://spaceflight101.com/spacerockets (дата обращения 12.04.2021).
[22] The URM-1 rocket module for the Angara family. URL: http://www.russianspaceweb.com/angara_urm1.html (дата обращения 12.04.2021).