Файл: Балахонцев Б.Г. Сближение в космосе.pdf

получать существенное уменьшение массы бортовой аппаратуры.

Телеуправление 4-го вида может применяться в том случае, когда необходимо осуществить наведение спе­ циального устройства перемещения (УП), запускаемого с КА для встречи с целью. Измерение параметров отно­ сительного движения и выработка команд управления

менение указанного вида телеуправления, можно, на­ пример, отметить задачу управления специальными устройствами перемещения в открытом космосе. Необ­ ходимость создания подобных УП вытекает из потреб­ ности выполнения целого ряда операций в открытом космосе, таких, как сборка орбитальных станций, транс­ портировка экипажа и грузов между КА, ремонтные ра­

космосе, посвящена гл. V I .

При самонаведении весь основной комплекс необхо­ димой аппаратуры располагается на маневрирующем аппарате. Измерительные устройства могут работать совместно со вспомогательной аппаратурой пассивного объекта (радиолокационные ответчики, источники ин­ фракрасного излучения и т. п.). Это позволяет повы­ сить точность измерения параметров относительного движения.

При наведении на себя аппаратура для измерения параметров относительного движения и вычислительное устройство, вырабатывающее команды управления, рас­ полагаются на цели (на космической станции). Приме­ нение этого способа управления целесообразно при соз­ дании больших космических станций, когда произво­ дится последовательная стыковка нескольких КА и на одном из них находится оператор-космонавт. Последний может активно вмешаться в управление процессом сбли­ жения. Наведение на себя требует наличия командной радиолинии. Все это несколько увеличивает массу мане­ врирующего аппарата.

15

поле зрения наземного командного пункта. Телеуправ­ ление 4-го вида, самонаведение и наведение на себя свободны от этого недостатка.

Для осуществления сближения КА необходимо в каждом случае вполне определенное управление векто­ ром тяги. При этом чаще всего рассматривают два принципиально различных способа создания тяги в тре­ буемом направлении — полярный и декартовый. Соот­ ветственно этому различают п о л я р н о е и д е к а р т о ­ в о е управление.

р

Рис. 1.6. Способы создания тяги в требуемом направлении при управлении КА:

а — полярном; б — декартовом; в — промежуточном

При полярном управлении для реализации маневра используется один маршевый двигатель, закрепленный на корпусе аппарата (рис. 1.6, а). Направление вектора тяги Р изменяется поворотом корпуса КА.

При декартовом управлении на КА устанавливаются шесть двигателей по трем взаимно перпендикулярным осям (рис. 1.6,6). Плавное регулирование тяги этих двигателей_может обеспечить нужное направление век­ тора тяги Р без изменения ориентации аппарата и без маневра на переориентацию КА. В этом заключается одно из основных преимуществ декартового управления по сравнению с полярным, так как задержки на пере­

16

нести большую конструктивную сложность, меньшую

тем, что при декартовом управлении суммарный вектор тяги Р является геометрической суммой составляющих

Рх\, Ру\, Рг\ по трем взаимно перпендикулярным осям. Помимо двух рассматриваемых способов управления вектором тяги для сближения КА может быть использо­ ван еще один — промежуточный между полярным и де­ картовым. Маневрирующий аппарат в этом случае имеет три двигателя, два из которых расположены по

на некоторый угол и подобрать необходимое соотноше­ ние тяг бокового двигателя и одного из двух двигате­ лей, расположенных вдоль продольной оси.

но сложная. Поэтому в большинстве случаев для управ­ ления сближением КА используются маршевые двига­ тели, тяга которых не регулируется, а может принимать нулевое или максимальное значение. Управление дви­ жением в таких системах заключается в проведении им­ пульсных коррекций вектора скорости КА. ГЗеличина и направление корректирующего импульса АѴ рассчиты­ ваются бортовым вычислительным устройством, которое управляет ориентацией КА и выдает команды на вклю­ чение и выключение двигателей.

В случае полярного управления с использованием двигателя постоянной тяги, работающего в режиме «включено — выключено», управление заключается в совмещении линии действия тяги с направлением век­ тора АѴ. Для декартового управления этот вектор рас-

17

Г л а в а I I

УР А В Н Е Н И Я О Т Н О С И Т Е Л Ь Н О Г О

ДВ И Ж Е Н И Я КА ПРИ С Б Л И Ж Е Н И И

§ 2.1. С И С Т Е М Ы К О О Р Д И Н А Т И М А Т Р И Ц Ы

вые прямоугольные, цилиндрические и сферические си­ стемы. Вид и число систем координат, используемых для описания движения, определяются классом решаемой за­ дачи, ее сложностью, а также степенью полноты учета сил и моментов, действующих на КА.

При введении систем координат, используемых при решении задач сближения двух КА, необходимо учиты­ вать, что чаще всего требуется знать параметры движе­ ния одного КА относительно другого, и поэтому движе­

с целью, движение которой происходит по геоцентриче­ ской кеплеровой орбите. Движение же самой цели целе­

Г О С . ПУС-Л І Ч Н А Я Ь А> Ч Г О - Т І Х - :ІЧ £ СНА . ?І

Б И Б Л И О Т Е К А CGC?»