ОПТИМИЗАЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ С МАРШЕВЫМИ ЭЛЕКТРОРЕАКТИВНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

© С.И.Москалев
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и механика космического полета"
2002 г.

Сквозь все научное наследие К.Э. Циолковского проходит мысль об овладении человечеством космического пространства. Одним из таких направлений является освоение ресурсов геостационарной орбиты.

Усовершенствование элементной базы и применение новых технологий при производстве космических аппаратов позволили значительно снизить вес служебной части геостационарных связных космических аппаратов. В части аппаратуры ретрансляционного комплекса кроме указанных выше причин к снижению веса привели изменения в требованиях, предъявляемых к космическому аппарату. Некоторые международные организации, коммерческие структуры и государства проявляют заинтересованность в собственных системах спутниковой связи. Однако у этих потенциальных пользователей нет ни необходимости в использовании всего объема ресурсов, которые может предоставить геостационарный связной космический аппарат, ни средств на его приобретение.

Снижение веса геостационарных космических аппаратов и появление в последнее время электрореактивных двигательных установок, обладающих не только высокими удельными характеристиками, но и достаточно большим ресурсом, позволяет рассматривать вопрос о возможности выведения этих аппаратов на рабочую орбиту с исполнением ракетоносителей среднего класса.

В общем случае процесс выведения выглядит следующим образом: вначале аппарат выводится на опорную орбиту, а затем, используя собственную электрореактивную двигательную установку или установку разгонного блока, начинает трансформировать свою текущую орбиту в геостационарную. В общем случае подобный маневр требует не только изменения высот апогея и перигея, но и изменения наклонения орбиты. При проектировании космического аппарата, способного совершить подобный маневр, возникает задача о выборе проектных параметров, таких, как электрическая мощность двигательной установки, запас рабочего тела, время перелета, вес полезного груза. В докладе излагается методика выбора проектных параметров при различных ограничениях.