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

Кислород в скафандрах космонавта поступает но трубо­ проводу, размещенному в фале, из баллона, располо­ женного на устройстве. Фал достаточно длинный и поз-

Рис. G.4. Макет M W P

воляет космонавту удаляться от платформы, используя,

оси. В кабине создается искусственная атмосфера, состоящая из 70% кисло­ рода и 30% азота. Космонавт имеет автономную систему

214

жизнеобеспечения, что позволяет ему выходить в откры­ тый космос. Аппарат ST, как и MWP, снабжен радио­ локатором, обеспечивающим сближение с обслуживае­

«Saturn» с КК «Apollo». Аппарат ST может доставлять­ ся на орбиту внутри пе­ реходника.

пультом управления, системами наведения, жизнеобес­

Космонавт, использующий описанные выше устрой­ ства перемещения, может рассматриваться как механи­ ческая система, состоящая из одного жесткого тела. По­ добная система будет испытывать возмущающие момен­ ты, так как вектор тяги в общем случае не проходит через центр масс системы. Поэтому для стабилизации углового положения космонавта в пространстве аппа-

215

Рис. 6.7. Схема устройства для перемещения в откры­ том космосе с шарнирным соединением сиденья кос­ монавта и двигательной установки:

216

раты имеют двигательную установку, обеспечивающую управление по тангажу, рысканию и вращению, и доста­ точно сложную систему управления. В связи с этим специалистами фирмы «Marguart» предложено устрой­ ство, которое, как полагают, не будет иметь указанного недостатка.

Принципиальное отличие этого устройства (рис. 6.7) от других состоит в том, что космонавт и двигательная

Рис. 6.8. Этапы управления движением устройства для передвижения космонавта в открытом космосе:

а — по тангажу; б — по крену; в — по рысканию

установка связываются между собой шарнирно. Такое соединение обеспечивает перемещение космонавта отно­ сительно двигательной установки по тангажу, рысканию и крену (рис. 6.8). Эти перемещения космонавт осуще­ ствляет вручную с помощью рукояток. Для управления двигательной установкой служит рычаг.

217

При номинальном положении центр масс системы совпадает с центром шарнира, с помощью которого кос­ монавт и двигательная установка соединяются в единую систему. При возникновении момента тяги, создаваемой соплами относительно центра масс системы, происходит угловое перемещение тел, которое приводит к умень­ шению вращательного момента для полной стабилиза­ ции системы. В таком устройстве отпадает необходи­ мость управления ориентацией вектора тяги относитель­ но центра масс устройства, а следовательно, необходи­ мость достаточно сложной системы стабилизации угло­ вого положения космонавта.

Выход космонавта в открытый космос ставит перед исследователями ряд важных вопросов. К таким вопро­ сам относятся закономерности движения космонавта от­ носительно КА после его отделения и условия его воз­ вращения на борт КА. Основным требованием при вы­

ванием. Такое исследование позволит оценить также возможные аварийные ситуации, которые могут возник­

Земли. Сопротивлением атмосферы и влиянием других возмущающих сил будем пренебрегать ввиду их мало­ сти по сравнению с силой притяжения Земли.

Проведем анализ движения космонавта относительно КА, полагая, что связь между ними отсутствует, а ско­ рость отделения мала по сравнению со скоростью дви­ жения КА [44].

218

Уравнения движения в орбитальной системе коорди­ нат Oxyz приведены в § 2.4, а их решения имеют сле­ дующий вид:

* = (*O + 2 - ^ ) - 2 - £ C O S C Ü * + I

+ 2 ( ^ - - 3j-o) s i n œ f -

- ( 3 y 0 - ^ - ) c o s <

рость космонавта относительно КА в любой момент вре­ мени как функцию начальных значений его координат х0,

до приложения импульса) его координаты и скорость относительно КА равнялись нулю.

В общем случае космонавт может оттолкнуться в лю­ бом направлении. Вектор скорости отталкивания можно представить как векторную сумму составляющих векто­ ра скорости в проекциях на оси орбитальной системы координат Oxyz. Зная траектории движения, возникаю­ щие в результате воздействия каждой составляющей скорости, можно получить представление о характере результирующей траектории космонавта. Проанализи-

219