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 Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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