ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО СПОСОБА УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЕТОМ «АЭРОЛИФТА» ПОСЛЕ ОБРЫВА ТРОСА

© Б.А.Ивченко, С.П.Черников
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Авиация и воздухоплавание"
2001 г.

В докладе приводятся результаты исследования параметров движения «Аэролифта», полученные на основе разработанного авторами алгоритма расчета.

Рассматриваемый «Аэролифт» представляет собой привязной аэростат с оболочкой сферической формы, предназначенный для подъема на заданную высоту платформы с пассажирами и пилотом на борту. Так как на борту «Аэролифта» находятся пассажиры, то особое значение приобретает обеспечение безопасности эксплуатации на всех этапах полета «Аэролифта», чему в своих работах много внимания уделял К.Э. Циолковский. В случае обрыва троса «Аэролифт» совершает пилотируемый полет, на параметры которого накладываются некоторые ограничения. А именно, высота полета и скорость приземления не должны быть больше заданных величин.

Управлять полетом «Аэролифта» можно путем открытия-закрытия газового клапана по определенным условиям, а также сброса некоторого количества балласта (разового или порциями).

Был рассмотрен ряд условий, по которым в процессе полета должен открываться и закрываться газовый клапан. В частности, проводились расчеты для вариантов управления клапаном только по вертикальной скорости или только по вертикальному ускорению. Результаты, приведенные в докладе, показывают, что в этих случаях практически невозможно подобрать параметры так, чтобы удовлетворялось условие по ограничению скорости приземления (по крайней мере, без сброса балласта).

Теоретически достаточно надежным условием для определения количества сбрасываемого газа является контроль аэростатической подъемной силы (АПС). Так, например, для рассматриваемого «Аэролифта» удовлетворительные результаты получаются, если дефицит АПС после сброса газа составляет примерно два процента. Однако практическое применение такого условия весьма затруднительно из-за необходимости измерения дефицита АПС в полете.

Расчеты показывают, что наиболее рациональным способом управления газовым клапаном и полетом «Аэролифта» является управление по двум параметрам — вертикальной скорости и ускорению одновременно. Клапан должен быть закрыт, если величины скорости и ускорения меньше некоторого заданного значения и открыт - в противном случае.

В докладе приводятся графики, на которых показаны зависимости параметров движения «Аэролифта» при его максимальной и минимальной загрузке. Из рассмотрения графиков видно, что способ управления полетом, основанный на контроле вертикальной скорости и ускорения, обеспечивает выполнение заданных ограничений.