УДК 629.191
В. А. И в а н о в, Е. В. Р у ч и н с к а я
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ
ДВИЖЕНИЯ ОРБИТАЛЬНЫХ ТРОСОВЫХ
СИСТЕМ ДЛЯ СБЛИЖЕНИЯ В КОСМОСЕ
Рассмотрена методика определения эффективности применения
равновесного стационарного режима и режимов колебаний и вра-
щения орбитальной тросовой системы для выведения привязного
объекта в расчетнуюточку встречи с космическим аппаратом,
движущимся по круговой орбите.
E-mail:
Ключевые слова
:
космический аппарат, орбитальная станция, привяз-
ной объект, орбитальная тросовая система, центр масс, вращение связ-
ки, ориентация по местной вертикали, равновесный стационарный ре-
жим движения, траектория встречи.
Реализация многих орбитальных и межпланетных полетов связана
с решением традиционными способами задач сближения и встречи
космических аппаратов (КА), что приводит к значительным энерге-
тическим затратам [1–5]. Применение орбитальных тросовых систем
(ОТС) позволит в существенной мере сократить эти затраты, а в не-
которых случаях сближение и встреча в космосе с использованием
связки могут быть осуществлены вообще без затрат топлива.
Ранее [1–8] рассматривались отдельные аспекты применения ОТС
для сближения КА с использованием различных режимов движения
связки. Настоящая работа посвящена определению сравнительной
оценки эффективности использования равновесного стационарного
режима движения ОТС (когда связка в процессе движения все время
ориентирована по местной вертикали) и режимов колебаний связ-
ки относительно вертикального положения равновесия и вращения
связки вокруг центра масс (ЦМ).
Орбитально-тросовая система включает в себя орбитальную стан-
цию (ОС) и привязной объект (ПО), соединенные тросом длиной
D
.
Орбитальная станция движется по орбите радиуса
r
o
. Задача встречи
OC с КА, движущимся по орбите радиуса
r
a
, решается ПО, который
после расцепления связки переходит на траекторию встречи с КА. При
этом возможны два случая. В первом случае движение связанных объ-
ектов происходит на высотах, меньших высоты круговой орбиты КА,
т.е.
r
a
> r
o
+
D
(рисунок,
а
). Во втором — орбита КА располагается
ниже орбит связанных объектов, т.е.
r
a
< r
o
−
D
(рисунок,
б
).
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 4 37
