ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНОЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ЛУННОЙ РАКЕТНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ
© И.В.Вагнер, М.Н.Охочинский
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2007 г.
Лунная ракетная транспортная система (ЛРТС) предназначена для доставки грузов из одной точки лунной поверхности в другую с помощью баллистических управляемых перелетов. ЛРТС включает полезную нагрузку, монтажную платформу, взлетно-посадочную двигательную установку (ВПДУ), систему мягкой посадки, систему управления движением, элементы общей сборки и бортовую кабельную сеть.
ВПДУ используется как для сообщения ЛРТС скорости, необходимой для достижения заданной дальности полета, так и для снижения посадочной скорости аппарата до заданной величины. Основным элементом ВПДУ является комплект однотипных твердотопливных модульных ракетных двигателей (МРД), объединенных с помощью специального фиксирующего устройства в единый блок, который крепится к монтажной платформе. В зависимости от массы полезной нагрузки, потребной дальности полета и условий мягкой посадки ВПДУ формируется из различного числа МРД, что для каждого отдельного пуска ЛРТС должно обеспечить параметры системы, близкие к оптимальным.
Разработаны габаритно-массовая модель ВДПУ, модель функционирования ЛРТС и модель траекторного расчета и их программная реализация, базирующиеся на следующих допущениях:
– траектория полета ЛРТС состоит из двух участков – активного и пассивного, причем последний включает эллиптический участок и участок торможения;
– габаритные размеры МРД определяются, исходя из удобства эксплуатации, монтажа и окончательной сборки ВПДУ в «полевых» условиях;
– запуск всех МРД, работающих на активном участке, происходит одновременно, равно как и запуск всех МРД, обеспечивающих торможение;
– каждый МРД после запуска работает до полного выгорания топлива, гашение зарядов и отсечка тяги не предусматривается;
– число МРД, входящих в ВПДУ, определяется из условий обеспечения заданных скоростей ЛРТС в конце активного участка и в конце участка торможения.
Расчеты с использованием программы выполняются в следующей последовательности: назначение габаритных размеров МРД – выбор формы заряда ТРТ – определение массовых, тяговых и уточненных габаритных характеристик МРД – задание массы полезной нагрузки, дальности полета и посадочной скорости ЛРТС – выполнение траекторных расчетов – определение числа МРД, входящих в ВПДУ. Далее при необходимости могут уточняться габаритно-массовые характеристики ЛРТС и проводиться окончательный траекторный расчет.