Проектно-баллистические исследования проблемы спуска космических аппаратов в атмосфере Марса

Авторы

Соколов Н. Л., Орлов Д. А.^*

Центральный научно-исследовательский институт машиностроения, ул. Пионерская, 4, Королёв, Московская область, 141070, Россия

*e-mail: oda@mcc.rsa.ru

Аннотация

Исследуются проектно-баллистические аспекты проблемы управления космическими аппаратами (КА) в атмосфере Марса. В качестве критериев оптимальности используются максимум коридора входа КА в атмосферу и минимум конечной скорости при вводе в действие системы мягкой посадки. Проводится анализ изменения критериев оптимальности в зависимости от значений аэродинамического качества, приведенной нагрузки на лобовую поверхность и максимально допустимых величин перегрузки. Приводятся численные и графические результаты расчетов. Обосновывается необходимость применения управляемых КА для обеспечения требований к значениям физически реализуемого коридора входа. Полученные результаты могут быть использованы при выполнении проектов исследования Марса и других планет.

Ключевые слова

проектно-баллистические исследования, оптимальное управление, cпуск в атмосфере, принцип максимума, космический аппарат, аэродинамическое качество, минимизация конечной скорости

Библиографический список

1. Иванов Н.М., Мартынов А.И. Управление движением космического аппарата в атмосфере Марса. — М.: Наука, 1977. — 416 с.

2. Ярошевский В.А. Вход в атмосферу космических летательных аппаратов. — М.: Наука, 1988. — 336 с.

3. Охоцимский Д.Е. Алгоритмы управления космическим аппаратом при входе в атмосферу.— М.: Наука, 1975. — 400 с.

4. Корянов В.В. Исследование динамики движения спускаемого аппарата при жесткой посадке на поверхность планеты // Полет. 2010. № 1. С. 42-49.

5. Казаковцев В.П., Корянов В.В. Метод исследования динамики углового движения космического спускаемого аппарата с надувным тормозным устройством // Вестник МГТУ им. Баумана. 2012. № 3. С. 39-46.

6. Лихачев В.Н., Федотов В.П. Управление движением посадочного модуля космического аппарата «Экзомарс» на этапе его спуска и посадки на поверхность Марса // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2014. № 2. С. 58-64.

7. Голомазов М.М., Иванков А.А. Расчетно-теоретическое исследование воздействия атмосферы Марса на десантный модуль проекта «Экзомарс-2018» // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2015. № 2. С. 26-35.

8. Топорков А.Г. Расчёт движения спускаемого аппарата в атмосфере Марса до момента ввода парашютной системы // Молодежный научно-технический вестник. 2014. № 5. URL: http://sntbul.bmstu.ru/doc/710666.html

9. Дивеев А.И. Синтез системы управления спуском космического аппарата в атмосфере Марса // Сборник трудов Международного симпозиума «Надежность и качество». 2011. № 2. С. 379-380.

10. Данченко О.М. Математическая модель ветровых воздействий в атмосфере Марса // Труды МАИ, 2012, № 59, http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=34404

11. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. — М.: Наука, 1969. — 369 с.
12. Соколов Н.Л. Исследования оптимального двухпараметрического управления при движении КА в атмосфере // Космические исследования. 1989. № 1. С. 64-70.
13. Эльясберг П.Е. Введение в теорию полета искусственных спутников Земли. — М.: Наука, 1965. — 537 с.
14. Соколов Н.Л. Приближенный аналитический метод расчета пространственных маневров КА в атмосфере // Космические исследования. 1988. № 2. С. 209-219.

Скачать статью