Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время идея использования солнечного паруса как двигателя космического аппарата СКАЭ перестала быть предметом одних лишь теоретических исследований и в скором времени в случае реализации проекта "Космическая регата" может получить техническое воплощение. Этот проект разрабатьвается в рамках конкурса "Columbus-500". предусматривавшего гонки аппаратов с солнечным парусом от Земли к Марсу. В качестве промежуточного зачетного этапа предусматривается пролет аппаратов вблизи Луны и сброс капсул на ее поверхность.
Цель работы. Задача о быстрейшем перелете КА с солнечным парусом от Земли к планетам Солнечной системы на этапе предварительного выбора схемы полета может быть разбита на две независимые задачи - оптимизацию участка геоцентрического разгона и оптимизацию межпланетного гелиоцентрического перелета. В настоящей работе рассматривается первая из этих задач, а именно, строятся законы управления плоским солнечным парусом, обеспечивающие выход снабженного им КА из сферы действия Земли за время, близкое к минимальному. Задача решается для параметров КА и его стартовых орбит, рассматриваемых в проекте "Космическая регата". Основное внимание в диссертации уделяется траекториям разгона, включающим участок пертурбационного маневра вблизи Луны. Для сокращения общего времени разгона проводится оптимизация параметров пертурбационного маневра.
Научная новизна и практическая ценность. Впервые проведена оптимизация траекторий геоцентрического разгона КА с плоским солнечным парусом, включающих пертурбационный маневр вблизи Луны. Предложены близкие к оптимальному законы управления парусом, обеспечивающие сближение КА с Луной и быстрейший разгон КА в сфере действия Земли. Разработана соответствующая методика, реализованная в виде комплекса программ для ЭВМ. которая может быть использована при баллистическом проектировании полетов КА с
- С.Лесков.Космические гонки в честь Колумба. Газета "Известия" * 57. 7 марта 1991 г.
солнечным парусом.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались:
на Научных чтениях по авиации и космонавтике СКазань. 1990 г.3;
на Седьмой Всесоюзной конференции "Управление в механических системах" С Свердловск. 1990 г.};
на Всесоюзном совещании "Алгоритмы и программы небесной механики" (Ленинград. 1990 г.);
на XV Научных чтениях по космонавтике, посвященных памяти академика С.П.Королева и других советских ученых - пионеров освоения космического пространства (Москва. 1991 г.):
на Седьмом Всесоюзном съезде по теоретической и прикладной механике (Москва. 1991 г.3;
на Шестой Четаевской конференции "Аналитическая механика, устойчивость и управление движением" (Казань. 1992 г. Э;
на семинарах в МГУ им. М.В.Ломоносова (под рук. проф. В.А.Егорова, проф. В.В.Белецкого и К.Г.Григорьева}. Институте проблем механики (под рук. чл.-корр. РАН Ф. Л.ЧерноуськоЭ.
Структура диссертации, публикации. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Работа изложена на 103 страницах, содержит 20 рисунков и 19 таблиц. Библиография диссертации насчитывает 27 наименований. Основные результаты диссертации опубликованы в работах 11-41.