Нариманов Г.С. Основы теории полета космических аппаратов (1972) (1246632), страница 126
Текст из файла (страница 126)
Реакция человека на воздействие перегрузок определяется различными факторамч, среди которых существенными являются время действия, темп нарастания и направление действия перегрузки, а также состояние организма космонавта, зависящее от многих условий внешней и внутренней среды. На рис. !7. 18 приведены характерные зависимости переносимых человеческим организмом перегрузок [7, 13), показаны номинальный и предельный уровни переносимости перегрузок Следует отметить, что все известные данные получены при исследовании человека и земных условиях.
После длительного пребывания человека в космосе современные 526 йвх,2рп0 йвх ерп0 4 0,75 050 075 К„ пш,х ЬУ,«мгг (О !00 га0 й, с Рис. 17. 18. Зависимости гашения снорости Ыг прн полете КА с постоянной перегрузкой пиы„ и уровней допустимых перегрузок от времени (: ( — гашение скорости Ьу при полете с постоянной перегрузкой, соответствующей номинальному уровню переносимости ее; 2 — гашение скорости ЬР при полете с постоянной перегрузкой, соответствующей предельному уровню переносимости еег 3 — номинальный уровень переносимости перегрузок; 4 — предельный уровень переносимости пере- грузок 627 4 07 Краси Рис.
17.!6. Зависимость величины коридора входа от располагаемого качества Кр„»'. ( -реализуемая верхняя граница; 2 †грани яри идеалы ой рабсле СУО (предельная верхняи тра. ница(; 3 — теоретичесиая граница Рпс. !7. 17. Зависимость величины коридора входа от располагаемого качества Кр „ (-реализуемая верхняя граница; 2 †грани прн идеал~ной работе СУС (предельная верхняя граница); 3 †теоретическ граница представления о переносимости перегрузок могут измениться, что повлияет иа результаты исследования проблемы спуска КА. Поэтому задача об определении переносимости перегрузок человеческим организмом с учетом фактора длительного пребывания в космосе является в настоящее время важной и актуальной.
17.7.4. Способ управления Наиболее простым н надежным способом управления СА при движении в атмосфере является управление путем изменения угла крена при постоянном значении )г ~а атаки гуправление «эффективиым» качеством). ~)~п км аа 32 О,В г4 Кр„„ Рис. 17, 19. Зависимость ширины коридора входа АН» от распо- лагаемого качества Кэа»в С увеличением скорости входа для получения необходимого рабочего коридора требуется увеличивать располагаемое качество.
Но как видно из рис. 17. 19, увеличение располагаемого качества до величины более единицы практически ие дает приращения коридора входа Поэтому при скоростях входа более 17 км/с управление с использованием «эффективного» качества при подлетных коридорах входа порядка шб †:.+8 км практически невозможно. 17.7.5. Методы управления Обеспечение точной и безопасной посадки СА в большой степени определяетса возможностями управления аппаратом в пределах коридора входа. При решении указанной задачи целесообразно применять метод расчленения траектории снижения на некоторые характерные участки.
Первым участком является участок от точки входа СА в втмосфепч по точки аостижения максимально допустимой перегрузки На втором участке выдерживаются заданные физические ограничения, в частности, ограничение по суммарной перегрузке и высоте полета. На последнем участке обеспечивается выход на заданные условия по высоте, скорости, дальности полета и т. д. Такой путь позволяет тщательно и относительно просто исследовать во|о траекторию снижения СА. Первый участок непродолжителен по времени и мало эффективен в смысле гашения скорости.
Скорость движения СА на этом участке падает на Об — 3 км/с, причем меньшие цифры относятся к ббльшим скоростям входа. Одной из основных задач, которые должны быть решены системой управления спуска»1 на этом участке, является уточнение траектории снижения и получение достаточной информации для обеспечения условий как по захвату СЛ атмосферой, так и по перегрузочному режиму. Малая продолжительность полета СА на первом участке и исключительная инерционность СА влияют иа выбор программы управления — практически целесообразным на этом участке является полет с постоянным углом крена. С момента достижения аппаратом максимальной перегрузки начинается второй участок, который является основным в отношении гашения скорости.
Среди возможных номинальных траекторий на втором участке наиболее рациональными можно считать изоперегрузочные траектории. Режим полета СЛ с постоянной перегрузкой обеспечивает минимальное время гашения избытка скорости. Торможение СА на втором участке рационально организовать так, чтобы к моменту его окончания величина и направление вектора скорости, а также высота полета приблизительно соответствовали тем величинам, которые получаются в момент первого максимума перегрузок при входе СА в атмосферу с параболической скоростью.
В таком случае третий участок по характеру решаемых задач и по условна»1 снижения будет подобен участку траектории после прохождения максимума перегрузки при входе СА со 2-й космической скоростью. В качестве номинальных программ управ- 528 пения на третьем участке мо у тут быть использованы программы полета СА с постоянным углом крена.
и этих Н 17.20 — 17.22 построены границы коридора входа при использовании эти а рис. номинальных программ управления. а этих исунках показывают зависимость потребного эффективного Кривые слева на этих рису инимальных пе ег качества на перв первом "частке К,аа от угла входа при реализации мин рх, о, 1=1,2,3 напевом р Рузок, ри в ха П и входе СА с углом Ор„соответствующим точке о, (1=,, ) р к р,й Кафф! — д,б д 0 5 10 вх, град (и х)щьп Рис. !7. 20. Зависимости качества Крэф~ ат угла входа О»* и от величины (п~ р ) ыы при полете на первом участке траектории снижения 17.7.6.
Определение минимально необходимого располагаемого качества Определим минимально необходимое значение располагаемого качества (Кр„) мы для космических аппаратов, входящих в атмосферу Земли с гиперболическйми скоростями. Зависимость величины ЛО, при различных скоростях входа )г„ от располагаемого качества Кр„, приведена на рис. 17.24. Перегрузка аппарата при движении по нижней границе коридора входа принята равной б и соответствует (п „)хгю рассчитанной на основании номинального уровня переносимости перегрузок. Пересчет величины коридора АО на пН производится с учетом того, что: при )г,„ = 13 км!с величина ЛО= 1' соответствует АНа =0 29 км.
при )г„= !5 км/с величина АО= 1' соответствует ЛН =0,256 км; при )г„ = 17 кьНс величина ЛО= !' соответствует АНр =0 217 км. Задаваясь величиной эквивалентного коридора входа АНч, можно определить (Кр„,,)„ы, Зависимость величины (Крррч)ьор от скорости входа К„ при различных ДН~ приведена на рис. !7. 25. Величина эквивалентного коридора, при движении в ко- участке, необходим полет с Крээ1=09; 05; 03 соответственно с последующим переходом на полностью отрицательное качество — Кр„,„; при входе СА с Огю соответствующим любой точке линии а,Ь, необходим полет с определенным значением К,ее с последующим переходом в точке достижения максимума перегрузки на полет с — Крас н т. д.
Пунктирные кривые по смыслу аналогичны кривой а;Ь, но при этом реализуется соответствующая максимальная перегрузка Кривые в правой стороне рисунков показывают минимальные реализуемые значения максимальных перегрузок На рис. 17. 23 для СА, вхолящего в атмосферу Земли со скоростью 15 км!с, при. ведеиы взаимозависимости скорости )г „и высоты достижения максимальной перелыах грузкн Н„в конце первого участка для указанных выше режимов снижения.
пах Область фазовых координат (Ра, Н„) построена при значениях располаыах ' яах гаемого качества Кр„р(0,9 и при максимальной перегрузке пы„(10. Кафф! 0, Рнс. !7. 21. Зависимость качества Клее~ от угла входа !)„и от величины (лмлл)мы при полете на первом участке траектории снижения Кафф! Кафф! 0,5 — 0,5 0 авх,гРад 5 10 (и!пах)!и„„ Рис 17.22. Зависимость качества К,ее1 от угла входа 0„,. и от величины (лмлх) ы при полете на первом участке траектории снижения 530 Кафф ! 0,0 0 0 5 10 ввх град (пилах)плыл 10 0,5 пшпх 4(Краси=йй) Рп км/ 14 13,5 60 65 Нп,км низах' Рис.
17. 23. Область допустимых фазовых коор- динат: ! — геометрическге место параметров у и И реальных граектсрий с Кафф ---сопят на первом участке в точке максимальной перегрузки; у †лин одинаковой максимальной перегрузки при Кра „вЂ” — 09; 3 — огнбаюшая семейства линий одинаковой максимальной перегрузки для Различных Красд, 'à — гРаничнаЯ линиЯ вЂ” линиЯ минимальной перегрзуки; Б †предельн верхняя граница корилора входа Краси Рис.
1?. 24. Зависимость ширины коридора входа ЛВ»х от располагаемого качества Краси 531 Таблица 17.2 Располагаемое качество (Крась)ы!и Л Н„', км )х „, км/с лмпх — 6 (Лыпх)хпп лмпх — !О 20 !5 0,18 0,12 0,4 0,28 0,18 0,12 !3 20 15 0,33 0,22 0,65 0,4 0,25 О,!7 !4 0,57 0,35 20 15 О,ЗЗ 0,21 1,0 0,56 15 0,92 0,52 20 15 0,52 0,33 !6 0,8 20 15 0,85 0,45 !7 0,78 Значения (Кр„п]ипь приведенные в таблице, получены без учета точности определения аэродинамических характеристик и возможного большого уноса теплозащитного покрытия в процессе снижеиич СЛ, поэтому при расчете указанные (Красп)пп'.и зна |ения (Крппп) ппп следует увели=б Л)( Зрим швать приблизительно на 20%. 1 " ! Прочерки в таблице указывают (" шах)доп на невозможность использовать аппа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
