Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Часть 2 (2010) (1246993), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Кроме 361 !лава 2!. Управление полетом пилотируемого межпланетного «о абля того, она определяет необходимость лимитирования, тщательного планирования и контроля расхода ресурса работы бортовых систем, экономного расходования запасов. Экипаж при этом должен уметь использовать при любых ремонтно-восстановительных работах ии струмент и материалы из набора, имеющегося на борту корабля, а наземный персонал — разрабатывать для экипажа методики выполнения ремонта подручными средствами.
5, Чувствительность траектории полета ЛМК к ошибкам управления движением его центра масс. Это свойство особенно характерно для траекторий полета ПМК с малой тягой. Оно обусловливает жесткие требования к методам измерения параметров фактической траектории, расчета потребной траектории и обеспечивающих маневров, а также к системе управления движением корабля, Поэтому следует учитывать необходимость быстрого формирования новой схемы полета ПМК в некоторых случаях, например в ситуациях, требующих отмены этапа движения по планетоцентрической орбите. Изменение схемы полета может понадобиться и для изменения длительности полета в случае непредвиденных задержек выполнения таких кардинальных маневров, как торможение у планеты или старт к Земле.
Многие составляющие этой части процесса управления полетом ПМК в значительной степени отработаны на автоматических межпланетных аппаратах с двигательными установками большой тяги. Ряд работ содержит исследование этих вопросов применительно к космическим аппаратам с малой тягой [10, 49, 73, 761. Следует отметить, что использование в качестве маршевого двигателя электрореактивной установки малой тяги затрудняет быстрое выполнение маневров изменения траектории и требует особого подхода к БИО полета. 6.
Повышенная, по сравненио с полетом по ОИСЗ, интенсивность как фонового галактического космического излучения, так и нестационарных потоков радиации при вспышках на Солнце ввиду отсутствия защитного влияния магнитного поля Земли ~40]- Эта особенность влечет планирование мер по защите экипажа от вредного влияния космической радиации, К таким мерам относят назначение специальных медикаментов при опасном повышении интенсивности излучения, укрытие экипажа в радиационном убежище, В течение полета должен вестись контроль интенсивности космического излучения, а также доз радиации, получаемых каждым космонавтом, и с учетом его результатов приниматься медицинские профилактические или лечебные меры.
362 2/.2. Особенности питотиргеиого межпланетного полета 7. Метеоритная опасность [19, 461 Специфика этой опасности для ПМК заключается в том, что даже в случае разгерметизации какого-либо из обитаемых отсеков корабль должен продол;кать полет и завершить его возврашением на орбиту ОИСЗ. При этом космонавты должны будут выполнять возложенные на них функции управления полетом корабля, используя элементы системы управления, расположенные в отсеках, сохранивших герметичность. Для этого все обитаемые отсеки оснащают устройствами, обеспечивающими экипажу возможность управления полетом.
8. Значительное изменение пютности потока солнечного излечения в ходе полета ПМК. На траектории полета от Земли к Марсу расстояние ПМК до Солнца изменяется в пределах -150...228 млн км. Соответственно плотность потока солнечного излучения (СИ), т.
е. его мощность, приходяшаяся на 1 м поверхности, перпендикулярной солнечным лучам, изменяется от 1360 до 600 Вт/м: (21.2) где /, — плотность потока СИ на расстоянии р от Солнца; /з — плотность потока СИ у Земли (1360 Вт/мз); р — расстояние между ПМК и Солнцем; ез — средний радиус орбиты Земли (149,55 млн км). При возврашении от Марса к Земле, если для сокращения обшей продолжительности экспедиции выполняется пролет вблизи Солнца на расстоянии 85...90 млн км (см. рис. 21.2), максимальное значение плотности будет составлять -4000 Втlм .
Эта особенность межпланетного полета отражается в проектных решениях по обеспечению теплового режима ПМК и его энергоснабжению от солнечных батарей. При управлении полетом ПМК необходимо, учитывая изменение этой величины, проводить своевременное переключение режимов работы системы энергоснабжения, используюшей в качестве генератора тока солнечные батареи, и системы терморегулирования. Последняя в ходе полета ПМК должна справляться со своей задачей при значительных вариациях значений внешнего теплопритока. Не исключено, что эта особенность может требовать соответствуюшей ориентации ПМК относительно Солнца, чтобы его элементы, наиболее чувствительные к изменению температуры, были затенены корпусом корабля или, наоборот, освещены Солнцем. При использовании солнечных батарей 363 Глава 21.
Управление полетом тиотируемого межпланетного корабля для энергоснабжения ЭРДУ также может понадобиться изменение режима ее работы в зависимости от расстояния до Солнца. 9. 17сихологическое воздействие на экипаж факторов большой удаченности от Земли и обитания в течение длительного времени в обстановке межпланетного полета, мавоизученной с точки зре ния влияния на человека. Эта проблема решается при проектирова нии системы и методов управления полетом, чтобы максимально удовлетворять эргономичности, простоте и удобству использова ния экипажем [67).
Кроме того, она требует эффективных мер пси хологической поддержки экипажа с Земли, а также соблюдения определенных правил планирования его деятельности. Одной нз мер, снижающих негативные последствия указанного воздействия, могло бы стать приобретение экипажем ПМК опыта полетов в ходе испытательных рейсов корабля со значительным удалением от Земли, но такое решение затруднено фактором расхода «ресурсаь космонавтов по допустимой дозе космического излучения.
Методы управления полетом ПМК разрабатываются с учетом специфики межпланетного полета таким образом, чтобы гарантировать их применение при любой схеме движения корабля в околосолнечном пространстве и использовании двигательных установок как малой, так и большой тяги. 21.3. ПИЛОТИРУЕМЫЙ МЕЖПЛАНЕТНЫЙ КОРАБЛЬ КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ Как обьект управления ПМК характеризуют в первом приближении следующие основные факторы. Состав основнык полетных операций 1. Разгон ПМК у Земли или у планеты с выходом на траекторию межпланетного полета.
2. Обеспечение движения ПМК по требуемой межпланетной траектории за счет работы ЭРДУ (для корабля с ЭРДУ). 3. Маневр коррекции орбиты или изменения траектории полога ПМК. 4. Выполнение разворотов ПМК для изменения ориентации его осей. 5. Торможение у планеты назначения или у Земли с выходом на орбиту ее искусственного спутника (ОИСП). 364 Л.З. Пилотируеный МК как объект унраеления 6.
Запуск с борта ПМК и размещение на ОИСП спутников- ретрансляторов для обеспечения связи с посадочным аппаратом. 7. Подготовка посадочного аппарата к спуску на планету, отход его от ПМК, спуск. 8. Выполнение программы исследований на поверхности планеты. 9. Подготовка и взлет посадочного аппарата с поверхности планеты, сближение и стыковка с ПМК, передача на ПМК образцов грунта, проб атмосферы и носителей информации. 10.
Выполнение навигационных определений экипажем. 11. Автоматическое выполнение навигационных измерений. 12. Осушествление связи ПМК с Землей. 13. Осушествление связи ПМК с посадочным аппаратом. 14. Операции планового технического обслуживания бортовых систем ПМК, проводимого в соответствии с регламентом, и внепланового, выполняемого по мере необходимости. 15. Ремонт бортовых систем, оборудования и элементов конструкции корабля.
16. Тесты бортовых систем, выполняемые для уточнения текушего состояния и рабочих характеристик, проверки их работоспособности перед ответственными операциями или для диагностики неисправностей при возникновении аномальных ситуаций. 17. Научные исследования, эксперименты и наблюдения. 18. Проведение экипажем телевизионных репортажей. 19. Выход экипажа в открытый космос и работы вне корабля (только при необходимости с целью ремонта или замены элементов конструкции).
20. Ориентация солнечных батарей (СБ) ПМК относительно Солнца для обеспечения нужного энергопритока, осушествляемая в течение всего полета. 21. Исследование естественных спутников планеты. Операции 1, 2, 5-9, 11, 13, 21 являются специфическими для ПМК и требуют разработки и отладки методик управления его полетом. Операция 19, возможно, будет отличаться от аналогичной операции на орбитальных станциях. Остальные полетные операции ПМК представляются достаточно близкими по технологии к выполняемым на орбитальных станциях или автоматических аппаратах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
