Программа секции № 18. Механика космического полета
Отличительные свойства космических тросовых систем и их использование при решении практических задач
«МАТИ» – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского
Рассматриваются основные отличительные свойства космических тросовых систем, используемые для решения практических задач. Для решения практических задач анализируется применение равновесного стационарного режима движения связки, режима её колебаний и вращения вокруг центра масс, а также режима прямолинейного развёртывания тросовой системы.
Универсальный управленческий алгоритм перемещения автономных объектов в динамически изменяющемся трехмерном пространстве
Тульский государственный университет
Целью исследования является поиск новых принципов построения и повышение степени универсальности алгоритмов перемещения Автономных (безлюдных) объектов (АО) в трехмерном пространстве с препятствиями.Для достижения поставленной цели разработан универсальный управленческий алгоритм перемещения автономного интеллектуального объекта в трехмерном пространстве с препятствиями.В основе нашего метода лежит принцип наименьшего действия и закон сохранения двойственных отношений.
Создание искусственной силы тяжести в космосе с использованием тросовых систем
«МАТИ» – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского
Рассматривается способ создания искусственной силы тяжести в космосе с использованием тросовых систем. Показано, что этот способ является наиболее перспективным по сравнению с другими возможными способами создания искусственной силы тяжести на КА.
Разработан комплекс аналитических методик по управлению связкой для создания искусственной силы тяжести. Показана зависимость величины ускорения от искусственной силы тяжести, от параметров тросовой системы и характеристик её движения.
Способ поддержания скорости вращения проворачивающихся оперенных снарядов и беспилотных летательных аппаратов
Тульский государственный университет Институт высокоточных систем имени В.П. Грязева
Целью данной работы является выявление возможности создания крутящего момента с помощью винтовых нарезов на корпусе ракеты. Рассматриваются достоинства данного способа, приводится конструктивная схема, а также наглядная картина закрутки потока воздуха при обтекании снаряда выполненного по бикалиберной схеме при скорости 800м/с.
Оценка практического применения тросовых систем с учетом различных режимов относительного движения
«МАТИ» – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского
В статье проводится анализ практической применимости тросовых систем с учетом различных режимов относительного движения. Проводится исследование на математическую устойчивость различными методами: рассматривается критерий Гурвица и Михайлова; лемма Гронуолла - Беллмана и Бихари. При анализе динамики сближения используется теория Флоке, а также второй метод Ляпунова (условная устойчивость).
Устранение хаоса в задаче пространственного движения асимметричного затупленного космического аппарата в атмосфере
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)
Изучается пространственное движение космического аппарата затупленной формы в атмосфере. Рассматриваются возникновение хаотических режимов движения. Подбирается коэффициент демпфирования, при котором не возникает хаос, с помощью метода отображений Пуанкаре.
Механика выведения объектов на орбиту с использованием тросовых систем
«МАТИ» – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского
Рассматривается использование вращающейся с постоянной угловой скоростью тросовой системы для вывода объектов на орбиту. Поддержание постоянной угловой скорости связки осуществляется за счёт регулирования длинны троса по определённому закону. Получены зависимости, определяющие динамику выведения КА на орбиту и оценки выигрыша в энергетике за счёт применения тросовой системы.
Общая характеристика использования тросовых систем для решения ряда задач безопасности космических полетов
«МАТИ» – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского
Общая характеристика использования тросовых систем для решения ряда задач безопасности космических полетов.
В околоземном пространстве скопилось большое количество опасного для полетов «космического мусора». Учитывая космические скорости на орбите, даже малые объекты способны нанести серьёзный урон КА.
Рассматривается способ защиты КА от космического мусора, путем уклонения от столкновения с космическим мусором с использованием космических тросовых систем.
Для КА и орбитальных станций, состоящих из двух и более сегментов, разделение их на два блока, соединенных тросом, которые в заранее рассчитанный момент времени расталкиваются в противоположных направлениях и разводятся от первоначальной орбиты на безопасные расстояния. Затем с помощью троса по определенному закону происходит опять сближение двух блоков с их стыковкой на первоначальной орбите. Применение ТС позволяет значительно уменьшить энергетические затраты по сравнению с обычным маневром перехода станции на другую орбиту с последующим возвращением на прежнюю орбиту.
Влияние параметров и скорости вращения продолговатой ракеты на устойчивость ее полета
Тульский государственный университет Институт высокоточных систем имени В.П. Грязева
Рассматривается движение управляемой ракеты, вращающейся по крену. Получены зависимости определяющие параметры движения ракеты.
Повышение эффективности ракетно-космической техники за счёт использования тросовых систем при зондировании верхних слоёв атмосферы и геодезических исследованиях
«МАТИ» – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского
В последние годы в ряде работ рассматривались вопросы использования космических тросовых систем (ТС) для зондирования околоземного пространства на высотах 100 – 150 км. На основе проведенного анализа возможных средств зондирования верхних слоев атмосферы показано, что наиболее перспективным является зондирование с помощью зонда, спускаемого с КА на тросе в верхние слои атмосферы, т.е. с применением ТС. В этом случае задача решается с меньшими энергетическими затратами по сравнению с использованием других возможных средств зондирования при достаточно большой продолжительности зондирования в заданном диапазоне высот. Учитывая допустимые значения веса троса, температуры нагрева зонда и троса, а также ограниченные энергетические возможности БО тросовой системы, в настоящее время нижняя граница зондирования верхних слоев атмосферы определяется величиной порядка 110 км или немного меньше.
Считается, что проект соответствующий аэродинамической тросовой системы в настоящее время является одним из наиболее разработанных и ожидает в ближайшем будущем своей реализации. Зонд такой системы является также средством для тонкого исследования гравитационных и магнитных аномалий и определения коэффициентов при старших гармониках в разложении соответствующих потенциалов.
Графический диалог для расчета маневров космического аппарата
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
В представленной работе описывается программный комплекс расчёта оптимальных манёвров, основанный на численном методе сокращающий затраты машинного времени, за счёт процессов минимизации. Данный комплекс позволяет получить графическое отображение полученной схемы маневрирования, благодаря чему появляется возможность определить область возможной коррекции манёвров. Эта функция позволяет пользователю сократить время на анализ схемы маневрирования, что является большим плюсом для решения возникших на КА нештатных ситуаций.
В дополнении можно отметить, что наглядность графического отображения манёвров КА, облегчает процесс обучения молодых специалистов в данной области.