И.И. Дементьев1

1 АО «Концерн «Океанприбор» (Санкт-Петербург, Россия)

Постановка проблемы. Современная тенденция развития космонавтики требует повышения энерговооруженности космических аппаратов (КА) для решения задач изучения и освоения космического пространства. Указанная тенденция привела к изменению структурно-компоновочных схем КА и, как следствие, к эволюции динамики их полета. Решение проблемы проектирования систем управления движением (СУД) перспективных аппаратов сопряжено с необходимостью разработки математической модели их динамики.

Цель. Разработать математическую модель движения КА повышенной энерговооруженности.

Результаты. Представлена математическая модель движения КА повышенной энерговооруженности, при разработке которой учтены масштабная номенклатура воздействующих факторов и вклад в количество движения и кинетический момент колебаний упругой оболочки корпуса (УОК) и навесных упругих элементов (УЭК) конструкции аппарата.

Практическая значимость. Разработанная математическая модель позволяет впервые решить задачу прогнозирования динамики аппаратов с центрами масс, изменяющимися во времени и в объемах (пространстве) конструкций, а также при проектировании систем управления движением аппаратов повышенной энерговооруженности оптимизировать характеристики приборного состава для решения задач маневрирования, ориентации и стабилизации в космическом пространстве.

Дементьев И.И. Математическая модель движения космического аппарата повышенной энерговооруженности // Динамика сложных систем. 2022. Т. 16. № 3. С. 14−25. DOI: 10.18127/j19997493-202203-02

1. Аскеров Ф.А., Атамасов В.Д., Полетаев Б.И. Космонавтика XXI века и ядерные термоэмиссионные энергетические установки / Под ред. А.П. Ковалева, В.Ф. Фатеева. СПб.: Агентство «РДК-Принт», 2002. 384 с.
2. Атамасов В.Д. и др. Теоретические основы, особенности конструкций и испытаний ядерных энергетических установок космического базирования: Учебник. СПб.: АНО ЛА «Профессионал». 2016.  640 с.
3. Сапего М.К. и др. Теория проектирования сложных технических систем космического базирования: учебник. СПб.: НПО «Профессионал». 2012. 560 с.
4. Атамасов В.Д. и др. Ядерные орбитальные комплексы: Учебник. СПб.: АНО ЛА «Профессионал». 2016. 800 с.
5. Мануйлов Ю.С. Теория управления пространственным угловым маневрированием космического аппарата с упругими элементами конструкции. МО РФ. 2001. 497 с.
6. Абдурахимов А.А., Мосин Д.А., Уртминцев И.А., Шаговиков А.В. Основы конструкции космических аппаратов: Учеб. пособие. СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского. 2013. 146 с.
7. Романов А.В., Тестоедов Н.А. Основы проектирования информационно-управляющих и механических систем космических аппаратов: учебник / Под ред. В.Д. Атамасова. СПб.: АНО ЛА «Профессионал». 2015. 240 с.
8. Иванов Н.М., Лысенко Л.Н. Баллистика и навигация космических аппаратов. М.: Дрофа. 2004. 544 с.
9. Дегтярев Г.Л., Сиразетдинов Т.К. Теоретические основы оптимального управления упругими космическими аппаратами. М.: Машиностроение. 1986. 216 с.
10. Попов В.И. Системы ориентации и стабилизации космических аппаратов. М.: Машиностроение. 1986. 184 с.
11. Силаев А.В. Градиентный алгоритм адаптации в системе управления ориентацией деформируемого космического аппарата [Электронный ресурс] // Проблемы управления. 2010. № 5. Режим доступа: http://cyberleninka.ru/article/n/gradientnyyalgoritm-adaptatsii-v-sisteme-upravleniya-orientatsiey-deformiruemogo-kosmicheskogo-apparata, свободный. – Загл. с экрана.
12. Успенский В.Б., Гудзенко А.В. Управление ориентацией и стабилизация малого космического аппарата с учетом упругих свойств объекта // Вестник Днепропетровского национального университета. Сер.: Ракетно-космическая техника. 2011. Вып. 19. № 4. С. 45–50.
13. Жилин П.А. Векторы и тензоры второго ранга в трехмерном пространстве. СПб.: Нестор. 2001. 275 с.
14. Жилин П.А. Рациональная механика сплошных сред: Учеб. пособие / Под ред. Е.А. Ивановой. СПб.: Изд-во Политехн. унта. 2012. 584 с.
15. Дементьев И.И. Теория колебаний конструкций космических аппаратов: Монография. СПб.: АНО ЛА «Профессионал». 2019. 264 с.