Розробка конструктивної схеми та вибір проектних параметрів аеродинамічної системи відведення з орбіти розгінних ступенів ракет-носіїв

ЗаголовокРозробка конструктивної схеми та вибір проектних параметрів аеродинамічної системи відведення з орбіти розгінних ступенів ракет-носіїв
Тип публікаціїJournal Article
Year of Publication2017
АвториАлпатов, АП, Палій, ОС, Скорік, ОД
Short TitleNauka innov.
DOI10.15407/scin13.03.033
Об'єм13
Проблема4
РубрикаНауково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Pagination33-45
МоваУкраїнська
Анотація
Наведено аналіз та класифікацію аеродинамічних систем відведення з орбіти розгінних ступенів ракет-носіїв і визначено технічну реалізованість і можливість створення аеродинамічних надувних систем для відведення. Складено математичну модель орбітального руху розгінного ступеня ракети-носія. Проведено розрахунок параметрів аеродинамічних систем відведення різних конфігурацій без урахування впливу факторів космічного простору. Оцінено вплив факторів космічного простору на аеродинамічну систему відведення та показано, що вплив атомарного кисню й космічного вакууму (сублімації) призводить до зменшення товщини оболонки аеродинамічного елементу системи, а вплив фрагментів космічного сміття до збільшення витрат робочої речовини для наддування оболонки аеродинамічного елементу системи. Обрано конструктивну схему та проведено розрахунок параметрів аеродинамічної системи відведення з урахуванням впливу факторів космічного простору.
Ключові словааеродинамічна система відведення, космічне сміття, розгінна ступінь ракети-носія, фактори космічного простору
Посилання
1. Monthly Number of Objects in Earth Orbit by Object Type. The Orbital Debris Quarterly News. NASA JSC Houston. 2016, Iss. 20, no. 1, 2. P. 14.
2. History of on-orbit satellite fragmentations. 14th Edition: technical report. Lyndon B. Johnson Space Center, National Aeronautics and Space Administration; chief Nicholas L. Johnson. Houston, Texas, 2008. 504 p. NASA/TM–2008–214779.
3. IADC Space debris mitigation guidelines. IADC-2002-01. Revision 1. Prepared by the IADC Steering Group and WG4 members. 2003. September. 10 p. URL: http://www.iadc-online.org/index.cgi?item=docs_pub (Дата  звернення: 21.05.2014).
4. Алпатов А.П. Техногенное засорение околоземного космического пространства. Днепропетровск, 2012. 380 с.
5. Klinkrad H. Space debris: Models and risk analysis. Chichester, UK, 2006. 416 p.
6. Кашонов Б.Е. Аэродинамическая компенсация возмущающих моментов, действующих на космический апарат. Математические методы моделирования в космических исследованиях : сб. науч. трудов. Институт космических исследований, Академия наук СССР. Москва, 1971. 120-145.
7. Адамчик Л.В. Спутник «Космическая стрела» и его конструктивные особенности. Космическая стрела : Оптические исследования атмосферы : сб. статей, Академия наук СССР, Институт физики атмосферы. Москва, 1974. 13-18.
8. Басс В.П. Молекулярная газовая динамика и ее приложения в ракетно-космической технике. Киев, 2008. 272 с.
9. Соболев И. Возвращение «Космической стрелы». Новости космонавтики. 2013. № 12. С. 27-29.
10. The Echo-I inflation system. Langley research center. Hampton, Virginia, 1964. 56 p.
11. Кучейко А. Misty: спутники-невидимки в космосе. Новости космонавтики. 2004. Т. 14, № 6. С. 50-53.
12. Алексашкин С.Н. Принципы проектирования спускаемых в атмосферах планет аппаратов с надувными тормозными устройствами. Вестник НПО им. С. А. Лавочкина, 2012. № 2. С. 4-11.
13. Inflatable antenna technology with preliminary shuttle experiment results and potential applications.
URL: http://trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/bitstream/2014/26491/1/96-1367.pdf (Дата  звернення: 10.01.2015).
14. Lindell M.C., Hughes S.J., Dixon M., Willey C.E. Structural analysis and testing of the inflatable re-entry vehicle experiment (IRVE). Proceedings of 47th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, structural dynamics and materials conference, (1-4 may 2006). Newport, Rhode Island, 2006.
15. Babuscia A., Knapp M., Hicks F.M. and other. InCUBEation: A series of mission for interplanetary exploration using small satellite platforms. Presentation A.1.3 on Interplanetary small satellite conference, 20-21 June 2013 California Institute of Technology, Pasadena, California.
URL: http://www.intersmallsatconference.org/2013/docs2013/A.1.3_Babuscia_Pres... (Дата  звернення: 20.06.2014).
16. Патент США № 6830222. Nock K. T., McRonald A. D., Aaron K. M. Balloon device for lowering space object orbit.
17. Патент РФ № 2199474. Майоров Ю.Н., Дукин А.Д. Устройство надувной пассивной системы торможения последней ступени ракетоносителя.
18. Патент США № 6550720. DeBra D.B., Gloyer P., Wahl Z., Goldshtein D. Fliter Aerobraking orbit transfer vehicle.
19. Патент РФ № 2435711. Пейпуда В., Ле Куль О. Развертываемая аэродинамическая поверхность аэроторможения супутника.
20. Dupuy C. Gossamer technology to deorbit LEO non-propulsion fitted satellite. Proceedings of 40th Aerospace mechanisms symposium, NASA Kennedy space center, (may 12-14, 2010), Cocoa beach, FL, 2010. 469 p.
21. Заявка на патент № WO2012092933. Kristensen A.S., Damkilde L. Self-deployable deorbiting space structure.
22. Maesen D.S., Van Breukelen E.D., Zandbergen B.T.C, Bergsma O.K. Development of a generic inflatable de-orbit device for cubesats. Proceedings of 58th International astronautic congress, (September 24-28, 2007), Hyderabad, Andhra Pradesh, India, 2007.
23. Roberts P.C.E., Bowling T.S., Hobbs S.E. MUSTANG: A technology demonstrator for formation flying and distributed systems technologies in space. Proceedings of 5th conference Dynamics and control of systems and structures in space, Kings College, Cambridge, July 2002. URL: https://dspace.lib.cranfield.ac.uk/bitstream/1826/881/1/MUSTANG-formatio... (Дата звернення: 08.08.2015).
24. Stackpole E. De‐Orbit Mechanism for a Small Satellites. Presentation for Small spacecraft division of NASA Ames research center, Moffet Field, CA. URL: http://mstl.atl.calpoly.edu/~bklofas/Presentations/DevelopersWorkshop200... (Дата звернення: 15.08.2015).
25. Wolanski P. PW-SAT first polish satellite. S&T Subcommittee of COPUOS 15 February 2012. URL: http://www.oosa.unvienna.org/pdf/pres/stsc2012/tech-44E.pdf (Дата звернення: 20.08.2015).
26. Sinn Tr., Lücking C., Donaldson N. and other. StrathSat-R: Deploying inflatable cubesat structures in micro gravity. Proceedings of 63rd International Astronautical Congress, Naples, Italy, 2012.
27. PW-SAT2 Preliminary design review. Deployment team. URL: http://pw-sat.pl/en/documentation/(Дата звернення: 20.08.2015).
28. Заявка на патент України № а20160142. Алпатов А.П., Палій О.С., Скорік О.Д. Спосіб зменшення терміну балістичного існування космічних об’єктів на навколоземних орбітах та пристрій для його здійснення.
29. Evaporation effects on materials in space: technical report. Jet propulsion laboratory, California Institute of technology, Pasadena, California, 1961. 22 p.
30. Jensen N. Vapor pressure of plastic materials. Journal of applied physics. 1956, 27 (12): 1460-1462.
31. Корицький Ю.В и др. Справочник по электростатическим материалам. В 3 т. Т. 2. Москва, 1987. 464 с.
32. Progress in astronautics and aeronautics. Vol. 191. Gossamer spacecraft: membrane and inflatable structures technology for space applications / ed. by C. H. M Jenkins. Reston, Virginia, 2001. 586 p.
33. Protection Manual. IADC-WD-00-03. Version 3.1. / Prepared by the IADC WG3 members. Darmstadt, 2003. 227 p. URL: http://www.iadc-online.org/Documents/IADC-04-03_Protection_Ma-nual_v7.pdf (Дата звернення: 21.05.2014).
34. Модель космоса: Научно-информационное издание. В 2-х т. Т. 2. Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов / под ред. М.И. Панасюка. Москва, 2007. 973 с.
35. Разработка систем космических аппаратов. Под ред. П. Фортескью; пер. с англ. Москва, 2016. 764 с.