ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 629.78

Технічна механіка, 2023, 4, 15 - 30

ВИЗНАЧЕННЯ ПРОЄКТНИХ ПАРАМЕТРІВ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ ДЛЯ БЕЗКОНТАКТНОГО ЖИВЛЕННЯ КОСМІЧНОЇ ІНДУСТРІАЛЬНОЇ ПЛАТФОРМИ

DOI: https://doi.org/10.15407/itm2023.04.015

Лапханов Е. О., Палій О. С., Своробін Д. С.

Лапханов Е. О.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Палій О. С.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Своробін Д. С.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

      Дослідження особливостей індустріалізації навколоземного космічного простору є перспективним напрямком в ракетно-космічній науці. Наукове опрацювання цього напрямку є досить глибоким і представлено як на теоретичному концептуальному рівні, так і на експериментальному рівні при проведенні випробувань запуску різних технологічних процесів на Міжнародній космічній станції. Одним із напрямків цієї концепції є дослідження особливостей проєктування енергетичної системи космічної індустріальної платформи. Ця енергетична система є розподіленого типу, що передбачає комбіноване застосування власних модулів генерації електроенергії на борту індустріальної платформи і орбітального угруповання космічних енергетичних апаратів. В свою чергу, застосування космічних енергетичних апаратів з безконтактною передачею електроенергії на борт індустріальної платформи передбачається для технологічних процесів, що потребують значну кількість потужності.
      З огляду на це, метою роботи є дослідження особливостей керування енергетичними космічними апаратами розподіленої системи енергоживлення космічної індустріальної платформи. В роботі проведено дослідження особливостей режимів роботи космічних енергетичних апаратів з огляду їх синхронізації з циклограмами роботи космічної індустріальної платформи. Проведено синтез регуляторів керування кутовим рухом космічного енергетичного апарата в режимі зарядки сонячних батарей, режимі наведення на апертури космічного апарата-приймача при безконтактній передачі енергії та режимі очікування. Розроблено методичні рекомендації щодо синтезу циклограм роботи космічних енергетичних апаратів розподіленої системи живлення з огляду їх синхронізації з циклограмами роботи космічної індустріальної платформи. Проведено визначення проєктних параметрів, що мають обиратися при проєктуванні космічних апаратів з безконтактною передачею електроенергії до космічної індустріальної платформи.
     

космічна індустріальна платформа, космічний енергетичний апарат, циклограма роботи, система керування кутовим рухом, безконтактна передача електроенергії

1. Sasaki S. SSPS development road map. IAC- 09.C3.1.4. 2009. URL: http://www13.plala.or.jp/spacedream/PDFSPSENG12.pdf

2. Landis G. A. Solar Power Satellites. Comprehensive Renewable Energy. 2012. Vol. 1. P. 767–774. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-087872-0.00137-2

3. Yang Y., Zhang Y., Duan B., Wang D., Li X. A novel design project for space solar power station (SSPS-OMEGA). Acta Astronautica. 2016. Vol. 121. P. 51–58. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2015.12.029

4. Bergsrud C., Straub J. A space-to-space microwave wireless power transmission experiential mission using small satellites. Acta Astronautica. 2014. Vol. 103. P. 193–203. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2014.06.033

5. Aditya B., Hongru C., Yasuhiro Y., Shuji N., Toshiya H. Verify the Wireless Power Transmission in Space using Satellite to Satellite System. International Journal of Emerging Technologies. 2021. Vol. 12(2). P. 110–118.

6. Eickhoff J. Simulating spacecraft systems. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2009. 360 p. https://doi.org/10.1007/978-3-642-01276-1

7. Palii O. S., Lapkhanov E. O., Svorobin D. S. Model of distributed space power system motion control. Technical mechanics. 2022. No. 4. P. 35–50. https://doi.org/10.15407/itm2022.04.035

8. Палій О. С. Класифікація технологічних процесів за їхньою реалізацією на космічній індустріальній пла-тформі. Технічна механіка. 2022. № 2. С. 123–136. https://doi.org/10.15407/itm2022.02.123

9. Blanchard B. S., Fabrycky W. J. Systems engineering and analysis. Pearson Education Limited. 2014. 841 p.

10. ECSS-E-ST-60-30C. Satellite attitude and orbit control system (AOCS) requirements. Requirements & Standards Division Noordwijk, The Netherlands. 2013. 52 p.

11. Беленький А. Д., Васильев В. Н., Семенов А. С., Семенов М. Е. Алгоритм управления системой четырёх двигателей-маховиков космических аппаратов серии «Метеор-М» № 2. Вопросы электромеханики. 2013. Т. 134. С. 9 – 14.

12. Alpatov A., Dron’ M., Golubek A., Lapkhanov E. Combined method for spacecraft deorbiting with angular stabilization of the sail using magnetorquers. CEAS Space J. 2022. No. 4. P. 613–625. https://doi.org/10.1007/s12567-022-00469-6

13. Алпатов А. П. Динамика космических летательных аппаратов. НПП Видавництво «Наукова думка». 2016. 488 с.

Copyright (©) 2023 Лапханов Е. О., Палій О. С., Своробін Д. С.

Copyright © 2014-2023 Технічна механіка