АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С МАЛЫМ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМ КАЧЕСТВОМ ПРИ ЕГО ПЕРЕВОДЕ НА ОРБИТУ СПУТНИКА ЗА СЧЕТ ТОРМОЖЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ ПЛАНЕТЫ

© В.П.Казаковцев, А.В.Сухенко
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и механика космического полета"
2002 г.

Теория космических полетов, представлявших давнюю мечту человечества, превратилась в науку в результате основополагающих трудов великого русского ученого Константина Эдуардовича Циолковского.

При реализации космических полетов наряду со многими другими необходимо решать сложную и ответственную задачу торможения, под которой понимается задача гашения части энергии космического аппарата (КА) при его переводе с гиперболической траектории на орбиту искусственного спутника планеты. Применяемый в настоящее время способ выведения КА на орбиту спутника с использованием тормозной двигательной установки требует больших энергетических затрат. Поэтому большой интерес представляет способ выведения КА на орбиту спутника с предварительным аэродинамическим торможением в атмосфере планеты, что приводит к существенному энергетическому выигрышу.

В работе сформирована математическая модель движения КА с учетом включения тормозных двигателей до входа в атмосферу, управления аппаратом с малым аэродинамическим качеством в пределах атмосферы и включением двигателей перевода КА на орбиту спутника.

Проведенные исследования параметров движения КА с учетом торможения в атмосфере показали следующее:

1. Увеличение аэродинамического качества КА расширяет коридор хода.

2. В пределах коридора входа существуют такая начальная скорость и угол входа, при которых маневр торможения в атмосфере становится не эффективным, так как скорость выхода приближается к скорости входа.

3. При определенных значениях начальной скорости и угла входа эффективно использование предварительного тормозного импульса перед входом КА в атмосферу, что позволяет дополнительно уменьшить суммарный характеристический импульс скорости.

Отклонения параметров атмосферы от их средних значений вызывают изменения ширины коридора входа и в ряде случаев требуют включения предварительного торможения КА до входа в атмосферу.