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

ГЛАВНАЯ    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЛЕГИЯ    АВТОРАМ    ТЕКУЩИЙ ВЫПУСК    АРХИВ    КОНТАКТЫ

УДК 531.39

Техническая механика, 2015, 4, 126 - 138

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ УВОДА КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

А. П. Алпатов, А. С. Палий, А. Д. Скорик

      В статье приведены основные сведения о надувных крупногабаритных космических платформах, показаны их преимущества по сравнению с традиционными конструкциями. Приведены методические положения и основные зависимости по определению условий эффективного функционирования надувных тонкостенных пленочных конструкций с учетом действия комплекса факторов космического пространства. Описаны конструкции надувных тонкопленочных космических устройств для аэродинамического увода крупногабаритных космических объектов (КО) с околоземных орбит, созданные в Институте технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины и защищенные патентами Украины на изобретения и полезные модели. Приведены примеры расчетов их основных конструктивных параметров, выполненных исходя из критерия максимальной эффективности использования. Сделаны выводы о перспективности для космической техники надувных тонкостенных конструкций, в том числе применяемых в качестве устройств, уменьшающих сроки баллистического существования крупногабаритных КО на околоземных орбитах.

Увод космических объектов, аэродинамические системы, воздействие факторов космического пространства, основные расчетные соотношения.

1. Алпатов А. П. Космические платформы для орбитальных промышленных комплексов: проблемы и перспективы / А. П. Алпатов, В. П. Горбулин // Вісн. НАН України. – 2013. – № 12. – С. 26 – 38.

2. Копин А. Космическая регата «нежестких» конструкций / А. Копин // Новости космонавтики. – 2005. – № 5. – С. 48.

3. Эластичные механизмы и конструкции / В. Н. Шахирин, В. Ф. Ионова, О. В. Шальнев, В. И. Котляренко. – Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2006. – 286 с.

4. Патент №7469864 США на изобретение, МПК7 B64G1/00. Method for assembling and landing a habitable structure on an extraterrestrial body / Bigelow R. – 11/363,346 ; заявлено 28.02.2006 ; опубликовано 30.12.2008.

5. Системная гибридная аэростатно-космическая электростанция [Электронный ресурс] / В. К. Сысоев, К. М. Пичхадзе, Л. И. Фельдман, Е. А. Архипов // Полет. – 2011. – №6. – С. 17 – 22. – Режим доступа : http://www.mashine.ru/files/el.versiya/polet/2009/Polet_06_2009.pdf

6. Колесников Ю. В космос на «дирижабле» / Ю. Колесников // Наука и жизнь. – 2004. – №26. – С. 426

7. Aership to orbit [Электронный ресурс] / JP Aerospace. – Режим доступа: http://www.jpaerospace.com/atohandout.pdf

8. Stratellite [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.seminarsonly.com/electronics/stratellite- seminar-ppt.php.

9. Алпатов А. П. Подвижное управление механическими системами / А. П. Алпатов. – К. : Наук. думка, 1998. – 246 с.

10. Патент №6830222 США на изобретение, МПК7 B64G1/62. Balloon device for lowering space object orbits / Nock K. T. – 10/394,477 ; заявлено 21.05.2003 ; опубликовано 14.12.2004.

11. Патент №6550720 США на изобретение, МПК7 B64G1/22. Aerobraking orbit transfer vehicle / Fleeter R., DeBra D. B., Gloyer P., Wahl Z., Goldshtein D. 09/925,207 ; заявлено 09.08.2001 ; опубликовано 22.04.2003.

12. Gloyer P. Small Payload ORbit Transfer (SPORT) System : An Innovative Approach to Lowering Mission Costs Without Increased Risk [Электронный ресурс] / P. Gloyer, D. Goldstein // 14th Annual Conference on Small Satellites, August 2000. – Режим доступа к статье : http://www.smallsat.org/proceedings/14/tsiv/iv-6.pdf

13. Davis B. L. The Design and Development of a Separation System for a Low-Cost Spherical Nanosatellite [Электронный ресурс : Davis B.L. – University of Colorado] / B. L. Davis, S. E. Palo Proceedings of the 23nd Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites, Logan, UT, USA, Aug. 10 – 13, 2009 . – Режим доступа к статье : http://www.spacedavis.com/files/portfolio/DANDE_SEP_System_Web.pdf

14. Заявка на патент №2009/0218448 США на изобретение, МПК7 B64G1/62. Satellite air brake wing structure / Peypoudat V., Le Couls O. – 12/279,861 ; заявлено 14.02.2007 ; опубликовано 03.09.2009.

15. Заявка на патент №WO2007/096428 Франции на изобретение, МПК7 B64G1/64. Satellite air brake device / Dupoy C., Bousquet P. W. – 06/50660 ; заявлено 27.02.2006 ; опубликовано 30.08.2007.

16. Dupoy C. Gossamer technology to deorbit LEO non-propulsion fitted satellite / C. Dupoy // Proceeding of the 40th Aerospace Mechanisms Symposium, NASA Kennedy Space Centre, May, 2010. – P. 301 – 308.

17. Патент №2263050 РФ на изобретение, МПК7 B64D17/80. Система управляемого спуска и планирования летательного аппарата / Петухов Н. Н. – 2004112569/11 ; заявитель и патентообладатель Петухов Н. Н. – 2004112569/11 ; заявл. 19.04.2004 ; опубл. 27.10.2005, РЖ 41, РКТ, №4, 2006.

18. Патент №6817176 США на изобретение, МПК7 F16D31/02. Inflatable gas cell structure deploying method / Simburger E. J. – 10/166881 ; заявлено 11.01.2002 ; опубликовано 16.11.2004.

19. Патент №6568640 США на изобретение, МПК7 B64G1/44. Inflatable satellite design / Barnett D. M. – 09/610231 ; заявлено 05.07.2000 ; опубликовано 27.05.2003.

20. Заявка на патент №102004007024 Германия, МПК7 B64G1/62. Тормозной экран для космического аппа- рата / Кастриот М. – 102004007024 ; заявлено 12.02.2004 ; опубликовано 08.09.2005.

21. Патент №2199474 РФ на изобретение, МПК7 B64G1/62. Устройство надувной пассивной системы тор- можения последней ступени ракетоносителя / Майоров Ю. Н., Дукин А. Д. – 2000131539/28 ; заявлено 15.12.2000 ; опубликовано 27.02.2003.

22. Lucking C. A passive de-orbiting strategy for high altitude CubeSat missions using a deployable reflective balloon [Электронный ресурс : University of Strathclyde Glasgow] / C. Lucking, C. Colombo, C. Mcinnes // 8 th IAA Symposium on Small Satellites, Berlin, Germany, 4-8 April 2011 . – Режим доступа к статье : http://strathprints.strath.ac.uk/29668/1/McInnes_CR_Pure_A_passive_de_orbiting_strategy_for_high_altitude_ CubeSat_missions_using_a_deployable_reflective_balloon_Mar_2011.pdf

23. Патент №6830222 США на изобретение, МПК7 B 64 G 1/62. Balloon device for lowering space object orbit, K. T. Nock, A. D. McRonald, K. M. Aaron. – 10/394477 ; заявл. 21.03.03 ; опубл. 14.12.04.

24. Патент №75540 Україна, МПК7 B 64 G 1/62. Пристрій для відведення космічних апаратів з орбіти / Палий А. С. ; заявник і патентоволодар Інститут технічної механіки НАНУ і НКАУ. – u201204438 ; заявл. 09.04.2012 ; опубл. 10.12.2012, Бюл. №23.

25. NASA Orbital debris program office [Электронный ресурс] / NASA Debris Assessment Software (Version 2.0.2) . – Режим доступа : http://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/library/DAS2_0_2/DAS202_Install.exe.

26. Технические свойства полимерных материалов : Учеб.-справ. пос. / В. К. Крыжановский, В. В. Брулов, А. Д. Паниматченко, Ю. В. Крыжановская. – СПб. : «Профессия», 2003 . – С. 44.

27. Composites for model [Электронный ресурс] / Режим доступа : http://com-posit.com.ua/composite- materials/price.

28. Meteoroid and space debris terrestrial environment reference model MASTER-2009 / ESA-SD-DVD-02, Release 1.0, December 2010.

29. 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.

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

31. Палий А. С. Разработка методики проектирования аэродинамических систем увода космических аппаратов с околоземных орбит / А. С. Палий // Восточно-европейский журнал передовых технологий. – 2015. – № 1/9 (73). – С. 11 – 15.

32. Патент №107880 Україна, МПК7 B 64 G 1/62. Спосіб усунення модульних великогабаритних космічних об'єктів з навколоземних орбіт / А. П. Алпатов, А. С. Палій, А. Д. Скорік ; заявник і патентоволодар Інститут технічної механіки НАНУ і ДКАУ. – а201309842 ; заявл. 08.08.2013 ; опубл. 25.02.2015, Бюл. № 4.

33. Палий А. С. Анализ возможности использования аэродинамических систем для увода модульных крупногабаритных космических объектов с низких околоземных орбит / А. С. Палий, А. Д. Скорик // Техническая механика. – 2014. – № 2. – С. 43 – 51.

34. Evaporation effects on materials in space: technical report / Jet propulsion laboratory, California Institute of technology ; chief L. D. Jaffe, J. B. Rittenhouse. – Pasadena, California, 1961. – 22 p. - № 32-161.

35. Патент №109194 Україна, МПК7 B 64 G 1/62 . Аеродинамічна система усунення космічних об’єктів з навколоземних орбіт / А. П. Алпатов, А. С. Палій, А. Д. Скорік та ін. ; заявник і патентоволодар Інститут технічної механіки НАНУ і ДКАУ. – а201312759 ; заявл. 01.11.2013 ; опубл. 27.07.2015, Бюл. № 14.

36. Заявка на патент на винахід №а201313261 Україна, МПК7 B 64 G 1/62. Спосіб усунення космічних об’єктів з навколоземних орбіт та система для його здійснення / Алпатов А. П., Палій О. С., Скорік О. Д. та ін. ; заявник і патентоволодар ІТМ НАНУ і ДКАУ. – а201313261 ; заявл. 14.11.13.

Copyright (©) 2017 А. П. Алпатов, А. С. Палий, А. Д. Скорик

Copyright © 2014-2018 Техническая механика