ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОГО СПУСКА ПИЛОТИРУЕМОГО КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА

ECONOMIC ASPECTS OF ENSURING THE SAFE DESCENT OF A MANNED SPACECRAFT

 

Рудковская Ирина Олеговна, исследователь, ФГБОУ ВПО «Московский авиационный институт» (национальный исследовательский университет) (125310 Россия, г. Москва, ул. Волоколамское шоссе, д. 4), тел. +7(495)522-74-30, rudkovskaya@mai.ru

 

Irina O. Rudkovskaya, researcher, Moscow Aviation Institute (National Research University) (4 Volokolamsk Highway st., Moscow, 125310 Russia), tel. +7(495)522-74-30, rudkovskaya@mai.ru

 

Аннотация. На первом этапе космонавтики, при начальном рассеивании расчетных точек посадки на уровне сотен километров, задача посадки пилотируемых космических аппаратов решалась за счет масштабов степных просторов зон посадки в Поволжье и Казахстане. В тот период не ставилась задача высокоточной посадки пилотируемых КА при безусловном наличии просторных территорий для этого. Для посадки КА типа “Союз” до сих пор используют полигон в Казахстане с размерами 10*27 градусов по широте и долготе. Посадка осуществлялась в течение (3 — 4)-х витках ежесуточно. Однако, теперь использование указанных районов для выполнения посадки пилотируемых КА затрудняется обстоятельствами, указанными ниже: Возросла плотность населения и промышленности в регионе посадки, что делает невозможным использование площадей без опасности для населения; После объявления независимости Республики Казахстан полигон разделился на две части в двух государствах, что усложнило организацию поисковых работ. Полигон посадки КА имеет ширину по направлению трассы полета на уровне 65 км. Конкретное место посадки определяется моментом переворота спускаемого аппарата (СА), исходя из величины его скорости, которая является базовой информацией для системы посадки. Отсюда понятно, что повышение точности посадки КА определяется алгоритмом формирования команды на изменение режима полёта, его адаптацией к параметрам спускаемого аппарата (СА), его аэродинамическому качеству и динамическими свойствами средств измерения параметров полета в реальном времени. Расчетная точка соответствует координатам центра масс СА на высоте ввода ПС. Координаты расчетной точки приземления однозначно определяются моментом включения тормозного двигателя и направлением выполняемого маневра на торможение. Разброс координат точки приземления зависит от дискретности порогов срабатывания системы посадки по скорости и координатам СА, и составляет в настоящий момент величины на уровне 1.6 км по дальности, и до 4.5 км по боковому смещению.

Abstract. At the first stage of cosmonautics, with the initial scattering of estimated landing points at the level of hundreds of kilometers, the task of landing manned spacecraft was solved due to the scale of the steppe expanses of landing zones in the Volga region and Kazakhstan. At that time, the task of high-precision landing of manned spacecraft was not set with the unconditional availability of spacious territories for this. To land a Soyuz spacecraft, a landfill in Kazakhstan with dimensions of 10 * 27 degrees in latitude and longitude is still used. The landing was carried out during (3 — 4) turns every day. However, now the use of these areas for landing manned spacecraft is hampered by the circumstances listed below: The density of population and industry in the planting region has increased, which makes it impossible to use the areas without danger to the population; After the declaration of independence of the Republic of Kazakhstan, the landfill was divided into two parts in two states, which complicated the organization of search operations. The landing site of the spacecraft has a width in the direction of the flight path at the level of 65 km. The specific landing site is determined by the moment of the descent vehicle (SA) flip, based on the magnitude of its speed, which is the basic information for the landing system. Hence, it is clear that the increase in the accuracy of the spacecraft landing is determined by the algorithm for forming a command to change the flight mode, its adaptation to the parameters of the descent vehicle (SA), its aerodynamic quality and the dynamic properties of the means of measuring flight parameters in real time. The calculated point corresponds to the coordinates of the center of mass of the CA at the height of the input PS. The coordinates of the calculated landing point are uniquely determined by the moment of switching on the braking engine and the direction of the braking maneuver being performed. The spread of the coordinates of the landing point depends on the discreteness of the thresholds of the landing system in terms of speed and coordinates of the CA, and currently amounts to values at the level of 1.6 km in range, and up to 4.5 km in lateral displacement.

Ключевые слова: система посадки, боковое смещение, координаты, дискретность порогов, торможение

Keywords: landing system, lateral displacement, coordinates, discreteness of thresholds, braking

Литература

1. Леонов, А.А., Ситов, А.С. «Аварийные ситуации на стыковке космических аппаратов» // Космические исследования. — 2010.
2. Петров, Е.Н., Костин, В.В. «Анализ и моделирование процессов спуска пилотируемых космических аппаратов» // Космическая наука и технология. — 2015.
3. Сафронов, В.А., Кузнецов, А.В. «Обеспечение безопасного спуска пилотируемых космических аппаратов» // Космонавтика и ракетостроение. — 2012.
4. Черкасов, В.А. «Технические средства обеспечения безопасного спуска пилотируемых космических аппаратов» // Космическая наука и технология. — 2018.
5. Ломоносов, В.В., Кирсанов, В.А. «Методы и средства обеспечения безопасного спуска пилотируемых космических аппаратов» // Космическая наука и технология. — 2014.
6. Головин, В.И., Гусев, В.И. «Анализ и моделирование безопасного спуска пилотируемых космических аппаратов» // Космонавтика и ракетостроение. — 2013.
7. Зайцев, С.А., Лысак, С.В. «Технические средства и системы обеспечения безопасного спуска пилотируемых космических аппаратов» // Космическая наука и технология. — 2016.
8. Иванов, Д.П., Михайлов, В.А. «Анализ и совершенствование системы безопасного спуска пилотируемых космических аппаратов» // Космонавтика и ракетостроение. — 2011.
9. Крылов, А.А., Макаров, В.П. «Обеспечение безопасного спуска пилотируемых космических аппаратов в экстренных ситуациях» // Космическая наука и технология. — 2017.
10. Кузнецов, Д.А., Смирнов, Н.А. «Инженерные решения для безопасного спуска пилотируемых космических аппаратов» // Космонавтика и ракетостроение. — 2019.
11. Марков, А.В., Рыбалко, А.В. «Методы оптимизации безопасного спуска пилотируемых космических аппаратов» // Космическая наука и технология. — 2010.
12. Новиков, П.С., Сухоруков, Д.В. «Анализ и прогнозирование безопасного спуска пилотируемых космических аппаратов» // Космонавтика и ракетостроение. — 2015.
13. Орехов, Е.А., Тимофеев, А.С. «Системы обеспечения безопасного спуска пилотируемых космических аппаратов» // Космическая наука и технология. — 2013.
14. Попов, А.В., Фомин, А.В. «Технические средства безопасного спуска пилотируемых космических аппаратов» // Космонавтика и ракетостроение. — 2012.
15. Сергеев, В.П., Шумилов, В.И. «Оптимизация систем безопасного спуска пилотируемых космических аппаратов» // Космическая наука и технология. — 2014.

 References

1. Leonov, A.A., Sitov, A.S. «Emergency situations at the docking of spacecraft» // Space research. — 2010.
2. Petrov, E.N., Kostin, V.V. «Analysis and modeling of manned spacecraft descent processes» // Space Science and Technology. — 2015.
3. Safronov, V.A., Kuznetsov, A.V. «Ensuring the safe descent of manned spacecraft» // Cosmonautics and rocket science. — 2012.
4. Cherkasov, V.A. «Technical means of ensuring the safe descent of manned spacecraft» // Space science and technology. — 2018.
5. Lomonosov, V.V., Kirsanov, V.A. «Methods and means of ensuring the safe descent of manned spacecraft» // Space science and technology. — 2014.
6. Golovin, V.I., Gusev, V.I. «Analysis and modeling of safe descent of manned spacecraft» // Cosmonautics and rocket science. — 2013.
7. Zaitsev, S.A., Lysak, S.V. «Technical means and systems for ensuring the safe descent of manned spacecraft» // Space science and technology. — 2016.
8. Ivanov, D.P., Mikhailov, V.A. «Analysis and improvement of the system of safe descent of manned spacecraft» // Cosmonautics and rocket science. — 2011.
9. Krylov, A.A., Makarov, V.P. «Ensuring the safe descent of manned spacecraft in emergency situations» // Space Science and Technology. — 2017.
10. Kuznetsov, D.A., Smirnov, N.A. «Engineering solutions for the safe descent of manned spacecraft» // Cosmonautics and rocket science. — 2019.
11. Markov, A.V., Rybalko, A.V. «Methods of optimizing the safe descent of manned spacecraft» // Space science and technology. — 2010.
12. Novikov, P.S., Sukhorukov, D.V. «Analysis and forecasting of safe descent of manned spacecraft» // Cosmonautics and rocket science. — 2015.
13. Orekhov, E.A., Timofeev, A.S. «Systems for ensuring the safe descent of manned spacecraft» // Space Science and technology. — 2013.
14. Popov, A.V., Fomin, A.V. «Technical means of safe descent of manned spacecraft» // Cosmonautics and rocket science. — 2012.
15. Sergeev, V.P., Shumilov, V.I. «Optimization of systems for safe descent of manned spacecraft» // Space science and technology. — 2014.