ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8. Выбор технических характеристик корректирующего химического реактивного двигателя для управления движением центра масс КА. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8

Выбор технических характеристик корректирующего химического реактивного двигателя для управления движением центра масс КА

В данной лабораторной работе ознакомимся с исполнительными приборами (органами) системы управления движением центра масс КА. Проведем ориентировочный расчет проектных характеристик корректирующего реактивного двигателя КА.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1) Подситема управления движением центра масс КА:

В процессе эксплуатации КА может возникать потребность в изменении его траектории движения (параметров орбиты). Примером целенаправленного изменения параметров орбиты КА является коррекция высоты полета, которая уменьшается под воздействием аэродинамического сопротивления со стороны остаточной верхней атмосферы Земли. Для осуществления данной задачи в составе обеспечивающих бортовых систем КА присутствует подсистема управления движением центра масс КА. Основным исполнительным прибором (органом) указанной подсистемы является реактивный двигатель (см. рис. 1), вектор силы тяги которого проходит через центр масс КА. Соответственно, в состав подсистемы управления движением центра масс КА также входят баки хранения топливных компонентов для работы реактивного двигателя (см. рис. 1).

Рисунок 1 - Компоненты подсистемы управления движением центра масс КА (1 - топливный бак окислителя, 2 - топливный бак горючего, 3 - реактивный двигатель)

2) Приближенный расчет массовых и геометрических характеристик компонентов подсистемы управления движением центра масс КА:

Рассмотрим задачу выбора параметров корректирующей химической двигательной установки на базе жидкостного реактивного двигателя (ЖРД).

Пример 1. В состав бортовых систем проектируемого КА в форме куба размером 1м×1м×1м и массой кг планируется ввести подсистему управления движением центра масс КА. Данная подсистема включает в свой состав ЖРД, топливной смесью для которого является "НДМГ+АТ" (несимметричный диметилгидрозин + тетраоксид диазота). Схема размещения реактивного двигателя и топливных баков приведена на рисунке 2. Плотность НДМГ составляет кг/м³, плотность АТ составляет кг/м³ , соотношение расхода массы компонентов при сгорании составляет НДМГ/АТ = 2/1, удельный импульс ЖРД составляет м/с. Сила тяги ЖРД составляет Н. Известно, что за весь срок активного существования ЖРД должен придать КА суммарный импульс скорости м/с. Толщина стенки сферического топливного бака составляет м.