Нариманов Г.С. Основы теории полета космических аппаратов (1972) (1246632), страница 125
Текст из файла (страница 125)
центрической траектории до заданного района посадки иа широте фз. В качестве минимального значения продольной дальности, при которой обеспечивается прямая посадка, принята величина Лмы =3000 км, а в качестве максимального— Еч„,= 15 000 км. Таким образом, прямая посадка возможна только на таких траекториях, на которых выполняется неравенство 5 ь,ч 5 (5 ,х. В противном случае считается, что можно реализовать только способ посадки с выходом на орбиту ИСЗ.
Каждому положению КА на бесконечности (при подлете к Земле) соответствуют при одном и том же наклонении 1 две траектории движения в сфере действия (с. д.), различающиеся по величине долготы восходящего узла П (()ь ()з). При этом значение долготы восходящего угла ()~ близко исходному значению угла прямого восхождения а .
Диапазон допустимых наклонений ! возвратных траекторий КА определяется условиями /~ф и / (б„л), причем (6;,) (и/2. з При наклонении 1>ф на каждой из возвратных траекторий (или с долготой Йь или с долготой 1)з) физически возможны две дальности Š— меньшая дальность /и и ббльшая дальаость йм реализация любой из которых заеисит от фактического времени т* прохождения перицентра подлетной траектории. Поэтому в дальнейшем различаются четыре возможных типа траекторий движения КЛ в сфере действия, как комбинации Яь Пэ и Еь /и на каждой из которых принципиально возможна прямая посадка СА по условию Еьич(5 (Е „. При наклонении !у ф имеются две траектории— при долготе Й~ и прн долготе ()ь реализующие только по одной дальности Л .
Скорость входа, при которой на траектории спуска достигается значение продольной дальности асов=-.3000 км, на рис. !7.!3 обозначена как УИ при скорости входа Уз достигается максимальное значение продольной дальности ймчх==15 000 км. На рис. !7. 13 приведены зависимости скоростей У~ и Уз от угла склонения на бесконечности 6 . Рядом с обозначением скорости (У~ или У,) приводятся соответствующий тип траектории и величины наклонений ! в градусах. Направление односторонней штриховки на кривых У~ =/(6 ) и Уы †.ф(6 ) указывает область отсутствия или траекторий некоторого типа, или соответствующих наклонений рассматриваемого типа траектории.
Как следует из рис. !7.13, в области положительных углов склонения 6 возможности осуществления прямой посадки СА весьма огравичены, /!ишь в узком диапазоне совместных значений У„ и 6 возможно существование траекторий возвращения, обеспечивающих прямую посадку. В основном реализуется один тип возвратных траекто. рий: или (Пь /ч) при скорости Уе, или (Яь Лт) при скорости Уь Только в небольших заштрихованных областях А и В возможны два типа траекторий, однако диапазон допустимых наклонений / является ограниченным, особенно в области В. В области А траектория типа (1!ь /и) при скорости Уе реализуема для любых допустимых наклонений 1, т.
е, ф (/(ц/2. Это означает, что имеется некоторый диапазон скоростей Уею в котором для обеспечения любой требуемой продольной дальности согласно условию Е ~ (5„(/.ыьх всегда можно отыскать соответствующее допустимое значение наклонения 1.
В области отрицательных углов склонения 6 имеется, как минимум, одна траектория движения, реализующая прямую посадку СА. Именно в заштрихованной области С существует траектория движения единственного типа С другой стороны, в заштрихованной области /) возможны все четыре типа траекторий движения КА в сфере действия, каждая из которых может обеспечить прямую посадку.
При этом три возвратные траектории реализуемы при любом допустимом значении наклонения Области, отличные от С и Р, характеризуются различным числом рассматриваемых типов возвратных траекторий, реализующих прямую посадку СА, каждая из которых обладает соответствующим диапазоном допустимых наклонений.
В соответствии с зависимостями У~=/(6 ) и Уа=ф(6 ), приведенными на рнс. 17.!3, можно или оцеаить траекторию возвращения с точки зрения обеспечения прямой посадки КА в заданный район, или подобрать приемлемую траекторию движения КА в сфере чсействия с требуемым диапазоном наклонений 524 Траекториями, образующими границу области существования траекторий прямой посадки при положительных углах 6, являются (см.
рис. 17. 13) полярная ((=л/2) траектория (йз, Ь|) при скорости Уь реализующая дальность бмаю и полярная траектория (()ь бз) при скорости Уь реализующая дальность Емы. Как следует из Увх 75 70 5 ч 03 — 00 — 70 — 50 —.70 — 70 0 70 .70 50 70 Ю,град Рис, 17. 13. К выбору способа посадки КА, траектория которого за- дается параметрами У и б (6 ш=3000 км; Ема*=16000 км) рьс.
17.!4, увеличение максимальной Ем„н уменьшение минимальной 6 ш дальиосзей прямого спуска приводят к некоторому расширению области существования траекы рий возвращения, обеспечивающих прямую посадку СЛ. Однако принципиальных изменений в смысле абсолютного расширения области существования траекторий прямой посадки в диапазоне углов склонения 6 >О не происходит, не считая, естественно, случая, когда ограничение по 6м„ устанавливается в пределах одного витка. Таким образом, при разумных значениях граничных продольных дальностей 6„оч и Ьм„ существуют некоторые неблагоприятные сочетания параметров КА на бесконечности У и 6 , эквивалентных параметрам (Уею б ) и определяющих траекторию У, км,'с У„,кмс -00 — 70 — 50 — 30 — 70 0 70 50 50 70 д,ераа Рис.
17. 14. Влияние граничных максимальной Ем,„и минимальной (.яич дальностей прямого спуска на область допустимых траекторий возвра- щения КА при наклонении (=90' возвращения КЛ к Земле, при которых осуществление прямой посадки в заданный район становится невозможным. Необходимым условием существования траекторий возвращения, реализующих прямую посадку СА в заданный район, является требование неположительностн исходного угла склонения на бесконечности 6 (О.
523 17.7.2. Коридор входа Р,15 РД РР 07 Крася Различают несколько характерных типов коридора входа. Подлетиый коридор входа определяется точностью работы систем навигации и коррекции корабля на подлетном участке траектории и характеризует ошибки входа СА в плотные слои атмосферы Знание подлетного коридора позволяет сформулировать требования к основным проектно-баллистическим характеристикам СА. На основе имеющихся данных можно считать, что до скоростей входа У„=20 км)с подлетный коридор по высотам условного перицентра будет составлять величину порядка енб —:«с12 км )4, !2, 27), Для каждого конкретного аппарата, имеющего определенные аэродинамические характеристики, можно определить макзвх,град симальный диапазон высот условного =1дкм с перицентра, при котором выполняютси вх 1 "шах)эап все условия осуществления безопасного и 10 луак торможения СА, Коридор входа, определенный прп идеальной работе систем управления п отсутствии внешних возмупгений, дей"та»=б ствующих иа СА в полете, будем назыб вать предельным.
Рабочий !эквивалентный) коридор входа составляет часть предельного коридора При движении — в рабочем коридоре выполняются пота» ставленные условия и ограничения с учетом всех возмущений и качества работы реальной системы управления. 1 )пма„)ж,„Для обеспечения надежной посадки СА 5 предельный коридор входа должен пре- вышать подлетный по крайней мере на 2 величину, эквивалентную атмосферным д возмущениям и ошибкам, возникающим при работе реальной системы управления. Для прикидочных и сравнительных оценок целесообразно рассмотреть «теоретический» коридор входа. Верхнял ~данина этого коридора определяетсл Рис, 17.15. Зависимость величины коридора при полете с наименьшим отрицатель- входа от располагаемого качества Кэ«»а: ным значением качества ! — К~,~), а ! †реализуем верхлян граница; г †грани арв н!'жиля граница — при полете с максиилеальлав работе Суб !лреаельаал верхняя тра- мальным положительным значением каница>; з †теоретическ граница честна )ч-Км»*).
Однако при таком определении границ коридора входа невозможно одновременно выполнить два обязательных условия: обеспечить захват СА атмосферой и ие превысить допустимый уровень перегрузок. Это объясилется отсутствием необходимого запаса управления Для СА с малым значением располагаемого качества Кр„, и при скоростях входа, близких к параболической, «теоретический» коридор совпадает с предельным. На рис. 17.
15 — 17. 17 для скоростей входа 13; !5 и 17 км/с приведены указанные коридоры входа в зависимости от располагаечого качества для СА с нагрузкой на лобовую поверхность 5000 Н/че и управляемых эффективным качеством. Как видно из рис. 17.15 †!7.17, величина рабочего коридора, во-первых, существенно зависит от допустимой перегрузки и, во-вторых, резко уменьшается с увеличением скорости входа. Знание потребного рабочего коридора входа позволяет конкретизировать требования к основным проектно-баллистическим параметрам спускаемых аппаратов. 17.7.3. Перегрузочный режим Режим снижения КА с человеком иа борту в большой степени зависит от значения максимально допустимой перегрузки. Уровень переносимости перегрузок является одним из важнейших динамических параметров при полетах на космических кораблях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
