ENG

Оптимальное управление развертыванием троса в задаче спуска груза с орбиты


Ледков А.С. "Оптимальное управление развертыванием троса в задаче спуска груза с орбиты," В мире научных открытий, 2014, № 6.1(54), С. 559-585. Doi: 10.12731/wsd-2014-6.1-16

Внешний файл


Аннотация

Статья посвящена поиску оптимального управления силой натяжения троса в задаче доставки груза с орбиты. Использование тросовых систем позволяет осуществить спуск груза на Землю без затрат реактивного топлива. Известно, что при баллистическом спуске использование крутой траектории позволяет сократить область возможной посадки и минимизировать получаемое аппаратом количество тепла. Целью работы является разработка методики поиска закона развертывания троса, обеспечивающего спуск сферической капсулы в атмосфере по наиболее крутой траектории. Операция доставки груза разбита на три этапа: движение груза в составе космической тросовой системы, свободное движение по кеплеровской орбите до границы атмосферы и спуск в атмосфере. Разработан генетический алгоритм поиска оптимального закона управления тросом. В качестве критерия оптимальности выбрано время спуска груза в атмосфере. Анализ найденных законов позволил предложить новую схему развертывания, которая, в отличие от широко обсуждаемого в литературе динамического развертывания, включает фазу втягивания троса на этапе возвратного колебания. Это позволяет использовать силу Кориолиса для дополнительного торможения груза. Эффективность разработанной методики продемонстрирована на примере эксперимента YES-2. Было установлено, что увеличение предельной скорости втягивания троса ведет к уменьшению времени спуска груза в атмосфере. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании новых космических транспортных систем, включающих в себя тросы переменной длины.



Яндекс.Метрика

© 2016 - Alexander Ledkov. All rights reserved.