ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
ISSN 1561-9184 (печатная версия), ISSN 2616-6380 (електронная версия)

ГЛАВНАЯ    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЛЕГИЯ    АВТОРАМ    ТЕКУЩИЙ ВЫПУСК    АРХИВ    КОНТАКТЫ

УДК 629.78

Техническая механика, 2014, 2, 43 - 51

АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДЛЯ УВОДА МОДУЛЬНЫХ КРУПНОГАБАРИТНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ С НИЗКИХ ОКОЛОЗЕМНЫХ ОРБИТ

Палий А.С., Скорик А.Д.

      Статья посвящена анализу возможности использования аэродинамических систем для увода (АСУ) модульных крупногабаритных космических объектов (МККО) с низких околоземных орбит. Целью данной статьи является исследование возможности и эффективности использования АСУ для увода МККО с низких околоземных орбит. Проведен анализ возможности использования АСУ в форме одинарной сфе- рической оболочки для увода МККО с низкой околоземной орбиты, показана невозможность ее использования. Рассмотрен способ увода МККО с орбиты, где для технически реализуемого увода МККО с низких околоземных орбит с помощью АСУ каждый модуль МККО необходимо предварительно оснащать автономной АСУ и перед уводом его с орбиты все модули отделять от базового. Выбраны критерии для оценивания возможности и эффективности использования АСУ. По выбранным критериям проведены исследования возможности и эффективности использования АСУ для увода типового МККО с низкой околоземной орбиты на примере орбитальной станции «Мир». Рассчитаны параметры АСУ для каждого модуля орбитальной станции «Мир» с учетом воздействия повреждающих факторов космического пространства на оболочку АСУ. Оценена эффективность использования предложенного способа.

Космический мусор, аэродинамическая система увода, крупногабаритная модульная космическая конструкция.

1. The Orbital Debris Quarterly News. NASA JSC Houston. – 2013. – Vol. 17, № 1. – P. 8.

2. IADC Space debris mitigation guidelines [Електронний ресурс]. IADC-2002-01. Revision 1 / Prepared by the IADC Steering Group and WG4 members . – 2003 . – September . – 10 p. – Режим доступу: http://www.iadc- online.org/index.cgi?item=docs_pub.

3. Техногенное засорение околоземного космического пространства / А. П. Алпатов, В. П. Басс, С. А. Баулин, В. И. Бразинский, В. П. Гусынин, Ю. Ф. Даниев, С. А. Засуха. – Днепропет- ровск : Пороги, 2012. – 380 с.

4. Вениаминов С. С. Космический мусор – угроза человечеству / С. С. Вениаминов, А. М. Червонов. – Мо- сква : Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт космических исследований Российской академии наук, 2012. – 191 с.

5. Nock K. T. Removing orbital debris with less risk / K. T. Nock, K. M. Aaron , D. McKnight // Journal of space- craft and rockets. – 2013. – Vol. 50, № 2. – P. 365 – 379.

6. Лисов И. Земля осталась без «Мира». Последний месяц / И. Лисов // Новости космонавтики. – 2001 . – Т. 11, № 5. – С. 2 – 11.

7. Ivanov N. M. Preparation and implementation of the Mir flight control in the final phase / N. M. Ivanov // In : Proceedings of the international workshop "MIR deorbit", 14 May 2001, ESOC, Darmstadt, Germany. – P. 11 – 23.

8. Палий А. С. Методы и средства увода космических аппаратов с рабочих орбит (состояние проблемы) / А. С. Палий // Техническая механика. – 2012 . – № 1 . – С. 94 – 102.

9. Gossamer orbit lowering device (GOLD) for safe and efficient de-orbit / K. T. Nock, K. L. Gates, K. M. Aaron , A. D. McRonald // AIAA/AAS Astrodynamics specialist conference, 2 – 5 August 2010, Toronto, Ontario, Canada, AIAA 2010-782.

10. Пат. США на изобретение 3282539, МПК7 B 64 G 1/62. Recovery system / H. W. Wiant. – 420836 ; заявл. 23.12.64 ; опубл. 01.11.66.

11. Пат. США на изобретение 4504031, МПК7 B 64 G 1/58. Aerodynamic braking and recovery method for a space vehicle / D. G. Andrews. – 353828 ; заявл. 02.03.82 ; опубл. 12.03.85.

12. Пат. США на изобретение 4832288, МПК7 B 64 G 1/62. Recovery system / R. T. Kendall. – 76631 ; заявл. 23.07.87 ; опубл. 23.03.89.

13. Пат. США на изобретение 6264144, МПК7 B 64 G 1/14. Material assembly for an inflatable aerodynamic braking device for spacecraft deceleration and the like / J. M. Thornton. – 09/520533 ; заявл. 08.03.00 ; опубл. 24.06.01.

14. Пат. РФ на изобретение 2199474, МПК7 B 64 G 1/22. Устройство надувной пассивной системы тормо- жения последней ступени ракеты-носителя / Ю. Н. Майоров, А. Д. Дукин. – 2000131539/28 ; заявл.

15.12.00 ; опубл. 27.02.03. 15. Пат. США на изобретение 6830222, МПК7 B 64 G 1/62. Balloon device for lowering space object orbits / K. T. Nock, A. D. McRonald, K. M. Aaron. – 10/394477 ; заявл. 21.03.03 ; опубл. 14.12.04.

16. Пат. РФ на изобретение 2363627, МПК7 B 64 G 1/62. Способ и устройство аэродинамической стабили- зации космического аппарата во время спуска на землю / Ж. Мулэн, Э. Муано, М. Прамполини. – 2006144850/11 ; заявл. 16.05.05 ; опубл. 10.08.09.

17. Пат. РФ на изобретение 2435711, МПК7 B 64 G 1/62. Развертываемая аэродинамическая поверхность аэроторможения спутника / В. Пейпуда, О. Ле Куль. – 2008138539/11 ; заявл. 14.02.07 ; опубл. 10.12.11.

18. Пат. України на корисну модель 75540, B 64 G 1/62. Пристрій відведення космічних апаратів з орбіти / О. С. Палій. – u201204438 ; заявл. 09.04.12 ; опубл. 10.12.12.

19. Современное состояние вопроса о применении технологии надувных элементов конструкции в издели- ях ракетно-космической техники, об использовании надувных тормозных устройств в конструкции спускаемых аппаратов и теплозащитные покрытия этих устройств / Б. А. Землянский, А. А. Иванков, С. Н. Устинов, В. С. Финченко // Вестник РФФИ. – 2008. – № 1. – С. 37 – 63.

20. Алексашкин С. Н. Принципы проектирования спускаемых в атмосферах планет аппаратов с надувными тормозными устройствами / С. Н. Алексашкин, К. М. Пичхадзе, В. С. Финченко // Вестник НПО им. С. А. Лавочкина. – 2012. – № 2. – С. 4 – 11.

21. A historical review of inflatable aerodynamic decelerator technology development [Электронный ресурс] / B. P. Smith, G. L. Tanner, M. Mahzari, I. G. Clark, R. D. Braun // IEEAC paper #1276. – Режим доступа : http://www.ssdl.gatech.edu/papers/conferencePapers/IEEE-2010-1276.pdf.

22. Иванов П. И. Методы введение в действие и поддержание в раскрытом состоянии высотного тормоз- ного аэродинамического устройства / П. И. Иванов, Ю. Г. Мехоношин // Аэродинамика, динамика, бал- листика и управление полетом летательных аппаратов. – 2009. – № 5. – С. 51 – 57.

23. Development of a generic inflatable de-orbit device for cubesats / D. S. Maesen E. D. van Breukelen, B. T. C Zandbergen, O. K. Bergsma // 58th International astronautic congress, September 24 – 28, 2007, Hyderabad, Andhra Pradesh, India, IAC-07-A6.3.06.

24. Summary of Properties for Kapton® Polyimide Films [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www2.dupont.com/Kapton/en_US/assets/downloads/pdf/summaryofprop.pdf.

25. Jenkins C. H. M. Gossamer spacecraft : membrane and inflatable structures and technology for space Applications / C. H. M. Jenkins. – AIAA, Reston (USA), 2001. – 586 p.

26. Модель космоса : Научно-информационное издание : В 2 т. / Под ред. М. И. Панасюка, Л. И. Новикова. – Т. 2 : Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов. – М. : КДУ, 2007. – С. 973.

27. Палий А. С. Анализ эффективности устройства аэродинамического торможения космических аппара- тов / А. С. Палий // Техническая механика. – 2012. – №4. – С. 82 – 90.

28. Liao L. A review of airship structural research and development / L. Liao, I. Pasternak // Progress in aero- space sciences. – 2009. – № 45. – P. 83 – 96.

29. Заявка на пат. на винахід № а201309842 Україна, МПК7 B 64 G 1/62. Спосіб усунення з навколоземних орбіт модульних великогабаритних космічних об’єктів / А. П. Алпатов, О. С. Палій, О. Д. Скорік. – а201309842 ; заявник і патентоволодар ІТМ НАНУ і ДКАУ. – заявл. 08.08.13.

30. Скорик А. Д. Методика выбора проектных параметров аэродинамических систем удаления космиче- ских объектов с околоземных орбит / А. Д. Скорик, А. С. Палий // Техническая механика. – 2013. – №3. – С. 85 – 90.

31. Thermospheric temperature, density, and composition : New models : special report №375 / Smithsonian institution astrophysical observatory ; chief L. Jacchia. – Cambridge, 1977. – 103 p.

Copyright (©) 2014 Палий А.С., Скорик А.Д.

Copyright © 2014-2018 Техническая механика