Особенности довыведения космических аппаратов "Экспресс-АМУ3", "Экспресс-АМУ7" на геостационарную орбиту

Автор: Ермошкин Ю.М., Внуков А.А., Волков Д.В., Кочев Ю.В., Симанов Р.С., Якимов Е.Н., Приданников С.Ю.

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника

Статья в выпуске: 4 т.23, 2022 года.

Бесплатный доступ

В настоящее время с целью повышения выводимой массы широко применяется довыведение спутников на геостационарную орбиту собственной двигательной подсистемой. Так, только АО «ИСС» применило такую схему для нескольких космических аппаратов (КА) собственной разработки - «Экспресс-АМ5», «Экспресс-АМ6», «Экспресс-80», «Экспресс-103». Вместе с тем, можно отметить некоторое разнообразие подходов к осуществлению данной операции. В частности, довыведение указанных выше КА осуществлялось с помощью бортовой двигательной подсистемы на базе плазменных двигателей СПД-100. Операция осуществлялась одним или двумя двигателями. Применение двух двигателей КА «Экспресс-80», «Экспресс-103» было обусловлено стремлением уложиться по времени в разумную величину не более полугода при значительном увеличении выводимой массы. Однако и длительность довыведения порядка 150 суток, которая имела место при довыведении данных КА, также чрезмерно велика. Очевидно, что ее можно уменьшить при прочих равных условиях только увеличением располагаемой тяги двигателей. Этого можно достичь как увеличением тяги отдельных агрегатов, так и увеличением количества одновременно используемых двигателей. Поэтому для новых КА «Экспресс-АМУ3», «Экспресс-АМУ7» (размерностью аналогичных КА «Экспресс-80», «Экспресс-103»), для которых также предполагался парный запуск, были использованы оба этих способа. Для довыведения были применены два двигателя СПД-100В и дополнительно - двигатель типа СПД-140Д. Суммарная тяга связки двигателей позволяла рассчитывать на существенное снижение длительности довыведения по сравнению с КА «Экспресс-80», «Экспресс-103». Двигатель СПД-140 разработки АО ОКБ «Факел» был применен в России впервые. Для его питания в АО «НПЦ Полюс» был специально создан прибор управления и преобразования СПУ-140Д. Использование связки из трех двигателей позволило существенно уменьшить длительность операции довыведения на геостационарную орбиту.

Еще

Плазменный двигатель, космический аппарат, довыведение, система преобразования и управления, коррекция орбиты

Короткий адрес: https://sciup.org/148325801

IDR: 148325801   |   DOI: 10.31772/2712-8970-2022-23-4-696-707

Список литературы Особенности довыведения космических аппаратов "Экспресс-АМУ3", "Экспресс-АМУ7" на геостационарную орбиту

  • Применение двигательной подсистемы на базе плазменного двигателя СПД-100В для довыведения и коррекции орбиты космических аппаратов «Экспресс-80» и «Экспресс-103» / Ю. М. Ермошкин, А. А. Внуков, Д. В. Волков и др. // Сибирский аэрокосмический журнал. 2021. Т. 22, № 3. С. 480–493. Doi: 10.31772/2712-8970-2021-22-3-480-493.
  • Qualification of the SPT-140 for use on western Spacecraft / J. Delgado, R. Corey, V. Murashko, A. Koryakin, S. Pridannikov // AIAA-2014-3606, 50th Joint Propulsion Conference, Cleveland, Ohio, 2014, USA, July 28-30. 13 p.
  • Casaregola C. Electric Propulsion for Station Keeping and Electric Orbit Raising on Eutelsat Platform // Joint Conference of 30th ISTS, 34th IEPC, 6th NSAT, Kobe-Hyogo, Japan, July 4–10, 2015, IEPC-2015-97. 6 p
  • Komarov A., Pridannikov S., Lenguito G. Typical transient phenomena of Hall Effect thrusters. IEPC-2019-304 // Proc. of the 36th International Electric Propulsion Conference, Vienna, Austria, 2019. 10 p.
  • Основные результаты разработок Центра Келдыша в области ЭРДУ / А. С. Ловцов, М. Ю. Селиванов, Д. А. Томилин и др. // Известия РАН. Энергетика. 2020. № 2. С. 1–13.
  • 30 years of Electric Propulsion Flight Experience at Aerojet Rocketdyne / W. Hoskins, R. Cassady, R. Myers et al. // 33rd international Electric Propulsion Conference, The George Washington University, Washington, D.C., USA, October 6-11, 2013. IEPC-2013-439. 12 p.
  • Qualification Status of the PPS-5000 Hall Thruster Unit / O. Duchemin, J. Rabin, L. Balika et al. // 36th International Electric Propulsion Conference, University of Vienna, Austria, Sept. 15–20, 2019, 13 p. IEPC-2019-906.
  • Development of a 5kW Class Hall Thruster / C. Mullins, V. Hruby, B. Pote et al. // 36th International Electric Propulsion Conference, University of Vienna, Austria, Sept. 15–20, 2019. 15 p. IEPC-2019-492.
  • Overview of Busek Electric Propulsion / P. Hruby, N. Demmons, D. Courtney et al. // 36th International Electric Propulsion Conference, University of Vienna, Austria, Sept. 15–20, 2019, 13 p. IEPC-2019-926.
  • Development of stationary thruster SPT-230 with discharge power 10–15 kW / I. Pyatykh, M. Bernikova, V. Gopanchuk et al. // 35th International Electric Propulsion Conference, Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia, USA, October 8–12, 2017. 8 p. IEPC-2017-548.
  • Ловцов А., Томилин Д., Муравлев В. Разработка высоковольтных холловских двигателей в Центр Келдыша // 68th International Astronautical Congress (IAC), Adelaide, Australia, 25–29 September 2017. 5 p.
  • New Avenues for research and Development of Electric Propulsion Thrusters at SSL / I. Jonson, E. Kay, T. Lee et al. // 35th International Electric Propulsion Conference, Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia, USA, October 8–12, 2017. 16 p. IEPC-2017-400.
  • Bourguignon E., Fraselle S. PPU Mk3 for 5 kW Hall Effect Thruster // The 35th International Electric Propulsion Conference, Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia, USA, October 8–12, 2017. 6 p. IEPC-2017-171.
  • Airbus Defence and Space Power Processing Units: New HET and GIT PPU developments Qualification Status / F. Pinto, J. Palencia, G. Glorieux, N. Wagner // 35th International Electric Propulsion Conference, Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia, USA, October 8–12, 2017. 8 p. IEPC-2017-266.
  • Пат. 2586945 РФ. Способ выведения космического аппарата на геостационарную орбиту с использованием двигателей малой тяги / А. А. Внуков, А. А. Бабанов, М. Н. Доронкин и др. № 16. 2016.
Еще
Статья научная