В МФТИ рассчитали оптимальные режимы маневров российского лунного корабля
Российские инженеры предложили алгоритмы для управления двигателями причаливания и ориентации, которые используются на российском перспективном транспортном корабле «Орел». Разработка позволит космическому аппарату в автоматическом режиме обеспечить реализацию орбитальных маневров при помощи ракетных двигателей, а также перемещение в ближней зоне при стыковке к орбитальной станции. Предложенные методы помогут выбрать лучшую траекторию и уменьшить расход топлива во время длительного космического полета. Также они позволят перестроить работу ракетных двигателей в случае нештатной ситуации.
Сегодня пилотируемый транспортный корабль рассматривается в качестве основной замены космическим аппаратам серии «Союз» и главным средством для выполнения в ближайшем будущем большинства отечественных миссий на околоземных и окололунных орбитах. Кроме того, корабль станет ведущей платформой для проведения отечественными специалистами экспериментов на орбите и площадкой для создания новых материалов и технологий в космосе.
Как объяснили ученые, на «Орле» будет реализована схема с двумя маршевыми двигателями тягой в 20000 Н. Такая мощность необходима для выдачи импульса, например, при возврате аппарата от Луны на Землю. Кроме того, корабль оснастят 30 жидкостными ракетными двигателями с тягой 248 Н на самовоспламеняющихся компонентах топлива. Такие двигатели используются для ориентации в пространстве, маневрирования в ближней зоне станции и коррекции орбиты.
«С точки зрения управления движением “Орел” отчасти подобен транспортным и пилотируемым кораблям типа “Союз” и “Прогресс”. На нем для выполнения пространственных и угловых маневров используется набор ракетных двигателей, размещенных на двигательном отсеке. Однако на “Орле” будет реализован и ряд особенностей, которые позволят расширить функционал системы. В частности, на нем, в отличие от предыдущих кораблей, будет внедрена возможность индивидуального управления каждым двигателем причаливания и ориентации», — рассказал разработчик нового алгоритма Антон Сумароков, доцент кафедры аэрофизической механики и управления движением МФТИ, сотрудник РКК «Энергия» имени С. П. Королева.
Индивидуальное управление даст возможность оптимизировать схемы включения двигателей, например, для экономии топлива, а также — для более точного приращения скорости. В целом новая система позволяет запустить в работу в определенных режимах любую комбинацию двигателей (но не более 15 одновременно). В том числе система управления может задействовать при необходимости только один двигатель. Такой подход к управлению помогает снизить затраты топлива и продлить ресурс бортового оборудования космического аппарата.
Кроме того, предложенные алгоритмы расширяют возможности по резервированию двигателей, позволяя реконфигурировать допустимую их конфигурацию с целью запрета использования неисправных двигателей.
«Предложенный алгоритм, основываясь на данных о положении корабля в пространстве, будет в автоматическом режиме выбирать нужную конфигурацию задействованных силовых установок, а также силу и продолжительность их импульса, чтобы выполнить желаемый угловой маневр или скорректировать траекторию движения космического аппарата», — сообщил Антон Сумароков.
По его словам, перерасчет требуемой схемы включения двигателей и длительностей их работы производится бортовым компьютером каждые 0,2 секунды. Важная особенность алгоритма заключается в том, что он может осуществлять одновременное управляющее воздействие как на движение центра масс, так и на угловое движение космического корабля, что значительно увеличивает возможности его маневрирования.
Помимо пилотируемого транспортного корабля «Орел», рассмотренные схемы управления могут применяться и на других космических аппаратах различного назначения. Например, аналогичная система двигателей даст возможность пристыковывать и перемещать модули перспективной российской орбитальной станции при ее строительстве.
Опубликовано при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий» № 075-15-2024-571.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно