ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗУДАРНОГО ПОЛЁТА ГРУППИРОВКИ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ПОСЛЕ ОТДЕЛЕНИЯ ОТ РАКЕТЫ КОСМИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

© А.В.Голубек, И.М.Филиппенко
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и механика космического полета"
2012 г.

Одной из актуальных задач проектирования траекторий ракеты космического назначения (РКН) с группировкой космических аппаратов (КА) является обеспечение отсутствия их взаимного столкновения (под столкновением понимается сближение двух аппаратов на расстояние меньшее предельно допустимого значения) на первых витках автономного полёта.

Критическим с точки зрения возможных столкновений является первый виток орбиты. С одной стороны, КА представляют собой пассивные объекты, неспособные выполнять орбитальные манёвры до тех пор, пока не будет запущен их бортовой вычислительный комплекс, способный осуществлять управление двигательной установкой. С другой стороны, в результате отделения КА получают приращение относительной скорости, не превышающее 1,5 м/с, вследствие чего у них реализуются близкие орбиты, полёт по которым в силу цикличности орбитального движения и непродолжительности возмущающего воздействия геопотенциала и атмосферы может привести к столкновению. В дальнейшем, начиная со второго витка, за счёт более длительного действия возмущающих факторов субъекты возможного столкновения расходятся друг относительно друга на большие расстояния.

Поскольку процессы выведения и отделения КА происходят под действием большого количества случайных возмущающих факторов различной природы, закон распределения которых известен, реализовавшиеся орбиты КА будут несколько отличаться от номинальных. В связи с этим для количественной оценки безударности проектируемых траекторий РКН и КА можно использовать вероятность столкновения, рассчитываемую с использованием метода статистического моделирования.

В докладе рассмотрен пример расчёта вероятности столкновения группировки из трёх торцевых КА, выводимых РКН «Циклон-4» на солнечно-синхронную орбиту с высотами апогея 631,6 км, перигея 626,7 км и наклонением 97,94 град., с выдачей рекомендаций к процессу отделения.