Устройство аэродинамической системы увода малого космического аппарата с орбиты
Авторы: Крестина А.В., Ткаченко И.С., Волгин С.С., Иванушкин М.А.
Опубликовано в выпуске: #1(121)/2022
DOI: 10.18698/2308-6033-2022-1-2143
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Проблема образования космического мусора на низких околоземных орбитах в последние несколько лет стала одной из самых актуальных. Среди предлагаемых способов ее решения выделяют применение аэродинамических средств для увода космических аппаратов с орбиты, которыми их оснащают перед запуском. В таких системах увода используются естественные внешние силы для уменьшения срока баллистического существования спутника, что не требует больших запасов энергии на борту, однако их применение для малых космических аппаратов недостаточно хорошо исследовано. В настоящей статье рассмотрена возможность использования аэродинамической системы увода с орбиты для малых космических аппаратов, не оснащенных двигательной установкой. Предложена конструкция аэродинамической системы, в состав которой входят аэродинамическое устройство (надувной баллон), подсистема хранения, подсистема надува (газогенератор) и подсистема управления системой увода. Подробно представлены принцип и алгоритм работы описанных элементов системы. Поскольку основное требование к системе увода — минимальная масса конструкции, исследованы различные варианты укладки аэродинамического устройства в контейнер хранения и выбран наиболее оптимальный вариант по массовым характеристикам. Применение аэродинамической системы увода для малых космических аппаратов позволит обеспечить спуск в плотные слои атмосферы.
Литература
[1] OneWeb advances its ‘Five to 50’ ambition with Launch #6. URL: https://www.oneweb.world/media-center/oneweb-advances-its-five-to-50-ambition-with-launch-6 (дата обращения 15.11.2020).
[2] Launch Schedule. URL: https://spaceflightnow.com/launch-schedule/ (дата обращения 15.11.2020).
[3] Solar Cycle Progression. Space Weather Prediction Center, 2020. URL: https://www.swpc.noaa.gov/products/solar-cycle-progression (дата обращения 15.11.2020).
[4] Пикалов Р.С., Юдинцев В.В. Обзор и выбор средств увода крупногабаритного космического мусора. Труды МАИ, 2018, № 100. URL: http://trudymai.ru/upload/iblock/239/Pikalov_YUdintsev_rus.pdf?lang=ru&issue=100
[5] Аншаков Г.П., Крестина А.В., Ткаченко И.С. Анализ эффективности применения средств увода с орбиты малых космических аппаратов. Космические аппараты и технологии, 2020, т. 4, № 2 (32), с. 72–84.
[6] Viquerat A., Schenk M., Sanders B., Lappas V. Inflatable rigidisable mast for end-of-life deorbiting system. Proceedings of the 13th European Conference on Spacecraft Structures, Materials & Environmental Testing: 1–4 April 2014, Braunschweig, Germany.
[7] Ковтуненко В.М., Камеко В.Ф., Яскевич Э.П. Аэродинамика орбитальных космических аппаратов. Киев, Наукова думка, 1977, 156 с.
[8] Юдин А.Д. Разработка способа увода наноспутников Cubesat с низких околоземных орбит: дис. … канд. техн. наук. Москва, 2020, 139 с.
[9] Kazuya Serizawa, Katsuhiko Takahashi (США). Gas Generating Composition and Gas Generator. Пат. № US7335270B2 США, 2008, заявитель NOF Corporation, Tokyo. 10 с.
[10] Хромов А.В. Литий-ионные аккумуляторные батареи низкоорбитальных космических аппаратов. Вопросы электромеханики, 2016, т. 152, с. 20–28.
[11] Петровичев М.А., Гуртов А.С. Система энергоснабжения бортового комплекса космических аппаратов. Самара, Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2007, 88 с.
[12] Satellite bits. AAC Clyde Space, 2020. URL: https://www.aac-clyde.space/satellite-bits (дата обращения 04.03.2021).
[13] 4S1P VES16 battery. Saft’s Standard Design for Space Applications, 2019. URL: https://www.saftbatteries.com/products-solutions/products/4s1p-ves16-battery (дата обращения 04.03.2021).