Исследование параметров движения входа космоплана в атмосферу

Бесплатный доступ

После прекращения эксплуатации Международной космической станции в 2028 г., Российская Федерация планирует развивать проект национальной орбитальной станции. Российская орбитальная станция будет отличаться от своего предшественника большей практической направленностью. Одной из задач, возлагаемых на станцию, является запуск и управление группировки малых спутников дистанционного зондирования Земли, а также взаимодействие и обслуживание перспективных спутниковых группировок. Так как возможности маневрирования орбитальной станции весьма ограничены, а неисправный аппарат может находиться в значительном удалении от неё, то для повышения транспортно-технических возможностей станции предлагается использовать беспилотный космоплан. В работе представлены два аэродинамических облика космоплана, в результате аэродинамического и весового анализов которых был сделан выбор в пользу первого, описаны компоновка аппарата и алгоритмы его работы на орбите и спуске в атмосферу. Целью исследования является сравнение параметров траектории при спуске аппарата с различных орбит схода. Для этого сформулирована задача по определению зависимости площади коридора входа от начальных параметров. В свою очередь, площадь коридора входа определялась граничными условиями, зависящими от эксплуатационных параметров космоплана. Для определения параметров входа написана расчётная программа, решающая дифференциальные уравнения движения летательного аппарата методом Эйлера в общем случае и методом Рунге - Кутта в расчётном случае. В качестве результатов исследования представлена зависимость площади коридора входа от высоты орбиты схода, а также графические зависимости основных параметров для расчётного случая.

Еще

Космоплан, российская орбитальная станция, движение в плотных слоях атмосферы, траектория, алгоритм функционирования

Короткий адрес: https://sciup.org/148329067

IDR: 148329067   |   DOI: 10.31772/2712-8970-2024-25-2-233-246

Список литературы Исследование параметров движения входа космоплана в атмосферу

  • Соловьёв В. А. Развитие пилотируемой программы космических полётов на Российской Орбитальной Станции // XLVIII Академические чтения по космонавтике, посвященные памяти академика С. П. Королёва и других выдающихся отечественных ученых – пионеров освоения космического пространства (23–26 января). Москва, 2024.
  • Буран РУ [Электронный ресурс]. URL: http://buran.ru/htm/maxmain.htm (дата обращения: 13.02.2024).
  • Arthur C. Grantz X-37B Orbital Test Vehicle and Derivatives // AIAA SPACE 2011 Conference & Exposition. California, 2011. 14 p.
  • Лох У. Динамика и термодинамика спуска в атмосфере планет / пер. с англ. Е. А. Голякова и др. М.: Мир, 1966. 276 с.
  • Lyndon B. J. Space Shuttle Program Payload Bay Payload User's Guide. National Aeronautics and Space Administration, 2000. 255 p.
  • Проектирование самолётов / С. М. Егер, В. Ф. Мишин, Н. К. Лисейцев и др. М.: Машиностроение, 1983. 616 с.
  • Spencer B. Jr., Fox C. H. Jr., Huffman J. K. A Study to Determine Methods of Improving the Subsonic Performance of A Proposed Personnel Launch System. Virginia: NASA Technical Memorandum, 1995. 82 p.
  • Лукашевич В. П., Афанасьев И. Б. Космические крылья. М.: ЛенТа Странствий, 2009. 496 с.
  • Буран РУ [Электронный ресурс]. URL: http://buran.ru/htm/spiral.htm (дата обращения 15.02.2024).
  • Параметрический анализ анизогридного корпуса космического аппарата для очистки орбиты от космического мусора / И. Д. Белоновская, В. В. Кольга, И. С. Ярков, Е. А. Яркова // Сибирский аэрокосмический журнал. 2021. Т. 22, № 1. С. 94–105. Doi: 10.31772/2712-8970-2021-22-1-94-105.
  • Государственный космический научно-производственный центр имени М. В. Хруничева [Электронный ресурс]. URL: http://www.khrunichev.ru/main.php?id=300 (дата обращения 16.02.2024).
  • Железнякова А. Л. Компьютерное моделирование спуска орбитальной ступени космической системы Space Shuttle в плотных слоях атмосферы Земли // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2017. Т. 18, вып. 2 [Электронный ресурс]. URL: http://chemphys.edu.ru/issues/2017-18-2/articles/716/.
  • Грифитс Дж. Научные методы исследования осадочных пород / пер. с англ. Э. А. Еганова, А. В. Ильина и Г. И. Ратниковой. М.: Мир, 1971. 422 с.
  • ГОСТ 4401–81. Атмосфера стандартная. Параметры. М.: Стандартинформ, 2004. 181 с.
  • Острославский И. В., Стражева И. В. Динамика полёта траектории летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1969. 500 с.
Еще
Статья научная