Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Анализ циклограммы поддержания низкой рабочей орбиты космического аппарата класса «АИСТ-2» с помощью электрореактивного двигателя

Авторы

В.В. Волоцуев, В.В. Салмин

Организация

Самарский национальный исследовательский университет им. акад. С. П. Королёва
г. Самара, Российская Федерация

Аннотация

Проведено исследование временных параметров циклограммы поддержания низкой рабочей орбиты малого космического аппарата класса «АИСТ-2» с помощью электрореактивного двигателя малой тяги. Анализ проведен для рабочих орбит со средней высотой в диапазоне от четырехсот до пятисот километров с учетом изменчивости верхней атмосферы Земли в зависимости от уровня солнечной активности. В расчетах было принято, что сила тяги электрореактивного двигателя составляет двадцать миллиньютонов и ресурс его работы не превышает тысячи часов. Было использовано методическое и программное обеспечение: для оценки уровня силы аэродинамического сопротивления в зависимости от уровня солнечной активности; для моделирования и анализа параметров орбитального движения космического аппарата под действием корректирующих и аэродинамических возмущений. Результаты анализа показали, что электрореактивный двигатель с указанной силой тяги позволяет проводить поддержание рабочей орбиты спутника во всем диапазоне обозначенных высот. При отклонении средней высоты орбиты на величину не более трех километров коррекцию можно провести менее чем за сутки. Продолжительность одного цикла коррекции может изменяться от четырех до четырехсот семидесяти восьми суток в зависимости от уровня солнечной активности и проектно-баллистических параметров космического аппарата. Ресурс работы электрореактивного двигателя, равный тысяче часов, обеспечивает поддержание рабочей орбиты космического аппарата в диапазоне заданных высот более семи лет при низкой солнечной активности.

Ключевые слова

электрореактивный двигатель, низкая орбита, циклограмма коррекции, малый космический аппарат

Список литературы

[1] Известков И. Космические войска запустили европейский спутник // Новости космонавтики. 2009. Т. 19, № 5 (316), С. 38–42.

[2] Киселев К. В., Медведиков И. А., Ходненко А. В., Хромов В. А., Шляконов Л. В. Результаты летных испытаний корректирующей двигательной установки с двигателем СПД-50 на борту космического аппарата типа «Канопус-В» // Вопросы электротехники. 2013. Т. 137. С. 7–14.

[3] Japan Aerospace Exploration Agency. About Super Low Altitude Test Satellite «TSUBAME» (SLATS) [Электронный ресурс]. URL: https://global.jaxa.jp/projects/sat/slats (дата обращения: 05.05.2020).

[4] Японский спутник установил рекорд. Необычный режим ионного двигателя [Электронный ресурс]. URL: https://naukatehnika.com/yaponskij-sputnik-ustanovil-rekord.html (дата обращения: 05.05.2020).

[5] Кирилин А. Н., Ахметов Р. Н., Шахматов Е. В, Ткаченко С. И. Опытно-технологический малый космический аппарат «АИСТ-2Д». Самара : Изд-во СамНЦ РАН, 2017. 324 с.

[6] Дубошин Г. Н. Справочное руководство по небесной механике и астродинамике. М. : Наука, 1976. 864 с.

[7] Аншаков Г. П., Салмин В. В., Волоцуев В. В. Математические модели поддержания низкой орбиты космического аппарата с помощью электрореактивных двигателей с учетом ограничений по электропитанию // Сб. трудов конф. ИТНТ-2018. 2018. С. 2813–2820.

[8] Salmin V. V., Volotsuev V. V., Tkachenko S. I., Kaurov I. V. Improving the Efficiency of Earth Monitoring Missions by Equipping Small Spacecraft AIST-2 with Electric Propulsion // Procedia Engineering. 2017. vol. 185. pp. 198–204.

[9] Salmin V. V., Volotsuev V. V., Safronov S. L, Tkachenko I. S., Raube S. S., Shikhanov S. V., Shikhanova E. G. Application of Electric Propulsion for Low Earth Orbit Station Keeping // Procedia Engineering. 2017, vol. 185, pp. 254–260.

[10] ГОСТ Р25645.166-2004 «Атмосфера Земли верхняя. Модель плотности для баллистического обеспечения полетов искусственных спутников Земли».

Цитирование данной статьи

Волоцуев В.В., Салмин В.В. Анализ циклограммы поддержания низкой рабочей орбиты космического аппарата класса «АИСТ-2» с помощью электрореактивного двигателя // Космические аппараты и технологии. 2020. Т. 4. № 2. С. 61-71. doi: 10.26732/j.st.2020.2.01

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.