Исследование движения центра масс межпланетных космических аппаратовСтраница 11
Возможны ситуации:
1) Drp < 0 - прикладывается разгоняющий импульс
2) Drp > 0 - прикладывается тормозящий импульс
КА долетает до апоцентра и в апоцентре прикладывается корректирующий импульс. Время работы КДУ - 20 сек.
Так как время работы КДУ ограничено, а DVк может быть большим, следовательно, далее рассчитывается максимальный импульс скорости DVmax за 20 сек работы двигателя:
DVmax = Pt/m = 25´20/597 = 0,8375 м/с
Если DVк > DVmax в апоцентре прикладывается импульс DVк = DVmax. В результате этого rp немного корректируется. На следующем витке опять рассчитывается DVк, и если на этот раз DVк < DVmax, в апоцентре прикладывается импульс DVк. КДУ включается не на полную мощность P = (DVк/DVmax)Pmax.
Время включения = 20 сек.
Это происходит до тех пор, пока не приблизится к rp с заданной точностью.
После того, как скорректирован перицентр, начинается коррекция апоцентра. Рассчитываются параметры орбиты и нужный корректирующий импульс, такой, чтобы ra = rн = 6952137 м. Направление корректирующего импульса также зависит от величин ra и rн.
Вычисляется Dra = ra - rн.
Возможна ситуация:
Dra > 0 - в перицентре прикладывается тормозящий импульс.
КА долетает до перицентра и в перицентре прикладывается корректирующий импульс. Время работы КДУ - 20 сек.
Так как время работы КДУ ограничено, а DVк может быть большим, следовательно, далее рассчитывается максимальный импульс скорости DVmax за 20 сек работы двигателя:
DVmax = Pt/m = 25´20/597 = 0,8375 м/с
Если DVк > DVmax, в перицентре прикладывается импульс DVк = DVmax. В результате этого немного корректируется ra. На следующем витке опять рассчитывается DVк, и если на этот раз DVк < DVmax, в перицентре прикладывается импульс DVк. КДУ включается не на полную мощность P = (DVк/DVmax)Pmax.
Время включения = 20 сек.
Это происходит до тех пор, пока ra не приблизится к rн с заданной точностью.
Таким образом осуществляется коррекция перехода.
б) Коррекция наклонения.
После коррекции периода проводятся внешне-траекторные измерения и получают вектор состояния КА. Если снова необходима коррекция периода ее проводят еще раз и снова измеряют вектор состояния КА.
Далее проводится коррекция наклонения по такой же схеме. Коррекция производится в точке пересечения орбиты КА с линией узлов.
После того, как рассчитаны корректирующие импульсы скорости, по формулам перехода проекции вектора на оси абсолютной системы координат. Далее рассчитывается корректирующее ускорение и подставляется в уравнения движения центра масс КА. После этого уравнения интегрируются методом Рунге-Кутта 5-го порядка с переменным шагом.
Графики изменения элементов орбиты в процессе коррекции приведения приведены на рис.19-30.
2.5.2. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОГО ТОПЛИВА
Масса топлива, необходимого для проведения коррекции траектории рассчитывается по формуле Циолковского:
m = m0(1 - e-DVк/W)
m0 = 597 кг - начальная масса МКА (кг)
W = 2200 м/с - скорость истечения газов из сопла двигателя.
Результаты проведения коррекции приведения:
tн, с | tк, с | Dt, с | DVк, м/c | Имп. | m, кг | |
Коррекция периода | 176242 | 262592 | 300 | 12,1 | 15 | 3,26 |
Коррекция наклонения | 273984 | 432298 | 580 | 24,11 | 29 | 6,48 |