Математическая модель продольного движения космического аппарата на различных участках его полета
Авторы: Ермаков В.Ю., Туфан А., Бирюкова М.В., Фирсюк С.О.
Опубликовано в выпуске: #8(140)/2023
DOI: 10.18698/2308-6033-2023-8-2298
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Проведены исследования устойчивости космического аппарата (КА) при малых и больших углах атаки под воздействием возмущений, возникающих от аэродинамического сопротивления, скорости ветра и линейного эксцентриситета тяги, вызванного отклонениями (несоосностью) угла установки двигателя ускорителя КА. Рассмотрено возможное использование КА с раскрывающимися тормозными поверхностями при движении в атмосфере. Разработана математическая модель возмущенного движения КА на различных этапах его полета на планету назначения. Эта математическая модель использована при исследованиях запуска КА с наклонной и с вертикальной стартовых установок, а также спуска КА для посадки на поверхность планеты без учета работы тормозных двигателей. Рассчитаны параметры траекторий КА с ускорителем в плоскости тангажа в зависимости от высоты полета и наклона стартового стола.
Литература
[1] Алифанов О.М., Иванков А.А., Нетелев А.В., Финченко В.С. Исследование характеристик теплозащитного покрытия аэроупругих тормозных устройств спускаемых в атмосфере планет аппаратов. Труды МАИ, 2013, № 71, с. 18. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=46756
[2] Marrafa L., Finchenko V., Pichkhadze K., et. al. Inflatable Re-entry Technologies. Flight Demonstration and Future Prospects. ESA Bulletin, 2000, no. 103, pp. 78–85.
[3] Алексашкин С.Н., Пичхадзе К.М., Финченко В.С. Принципы проектирования спускаемых в атмосферах планет аппаратов с надувными тормозными устройствами. Вестник ФГУП «НПО имени С.А. Лавочкина», 2012, № 2, с. 4–11.
[4] Лысков Д.В., Терентьев В.В., Харри А.М., Успенский М.В., Хаукка Х., Алексашкин С.Н., Финченко В.С. Спускаемые в атмосферах планет аппараты с аэроупругими (надувными) тормозными устройствами и моделирование тепловых стендовых испытаний их полномасштабных макетов. Тепловые процессы в технике, 2015, т. 7, № 8, с. 370–378.
[5] Мартынов А.К. Прикладная аэродинамика. Москва, Машиностроение, 1972, 448 с.
[6] Абрамов И.П., Алдашкин И.В., Алексеев Э.В. и др. Машиностроение. Ракетно-космическая техника. В.П. Легостаев, ред. Т. IV–22. В 2 кн. Кн. 2. Ч. 1. Москва, Машиностроение, 2014, с. 496–562.
[7] Moss J.N., Glass C.E., Hollis B.R., Van Norman J.W. Low-Density aerodynamics of the ınflatable re-entry vehicle experiment (IRWE). AIAA Paper 2006-1189, 2006.
[8] Краснов Н.Ф. Аэродинамика. Москва, Высшая школа. Ч. 2, 1980, 416 с.
[9] Рабинович Б.И. Введение в динамику ракет-носителей космических аппаратов. Москва, Машиностроение, 1983, 296 с.
[10] Остасловский И.В. Динамика полета, устойчивость и управляемость летательных аппаратов. Москва, Машиностроение, 1976, 442 с.
[11] Ермаков В.Ю. Динамическое моделирование длинномерной конструкции объекта с учетом влияния воздушной среды. Двойные технологии, 2022, № 3 (100), с. 42–48.
[12] Ермаков В.Ю., Туфан А. Проблемы, обусловленные работой систем с подвижными массами при эксплуатации космических аппаратов. Космонавтика и ракетостроение, 2022, вып. 5 (128), с. 134–145.
[13] Алексеев К.Б., Бебенин Г.Г. Управление космическими летательными аппаратами. Москва, Машиностроение, 1974, 343 с.
[14] Ермаков В.Ю., Туфан А. Динамика космических аппаратов. Москва, Изд-во МАИ, 2023, 92 с.
[15] Ермаков В.Ю. Термовакуумные исследования по определению динамических характеристик длинномерных конструкций. Тепловые процессы в технике, 2022, т. 14, № 9, с. 386–393.
[16] Бирюкова М.В., Туфан А., Ермаков В.Ю. Подход к снижению виброактивности малых космических аппаратов. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2023, № 1 (144), c. 4–21.