Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0217U003418, 0116U002663 , Науково-дослідна робота Назва роботи Дослідження особливостей і механізмів керування орбітальним рухом КА в середовищі, яке проводить струм. Етап 4 - "Аналіз особливостей методів, що пропонуються для управління орбітальним рухом КА в середовищі, яке проводить струм " Назва етапу роботи Керівник роботи Шувалов Валентин Олексійович; Алпатов Анатолiй Петрович, Дата реєстрації 11-04-2017 Організація виконавець Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України Опис етапу Об'єкт досліджень - за напрямком 1: "намагнічене" тверде тіло в надзвуковому потоці розрідженої плазми; за напрямком 2: динаміка електродинамічної космічної тросової системи. Мета дослідження - за напрямком 1: обґрунтування ефективності використання магнітогідродинамічних (МГД) систем для управління динамічною взаємодією та рухом космічних апаратів в іоносфері Землі та в міжпланетному просторі; за напрямком 2: визначення можливості створення високоефективного, пасивного, з низькою масою та малою енергетикою пристрою на основі електродинамічної космічної тросової системи, який надасть можливість вирішити проблему відводу космічного сміття з низьких навколоземних орбіт. Методи дослідження - за напрямком 1: експериментальні та теоретичні; за напрямком 2: інформаційно-аналітичний, методи теоретичної механіки, механіки космічного польоту, фізики іонізованої плазми, теорії імовірності, математичного моделювання і комп'ютерної візуалізації, теорії теплопровідності. Отримані результати за напрямком 1. Показано, що МГД - взаємодія намагнічених" апаратів, що спускаються у густих шарах атмосфери Землі під "магнітним" парашутом, характеризують два ефекти: зменшення конвективного теплового потоку на 60% біля критичної точки затупленої поверхні твердого тіла і більше 80% на периферійній частині твердого тіла; гальмування тіла за допомогою власного магнітного поля.Вперше досліджено основні закономірності динамічної взаємодії намагніченого КА з потоками розрідженої плазми за умов моделювання їх руху в іоносферній плазмі на висотах від 800 до 1000 км та у плазмі сонячного вітру. Показано, що вдув плазми у каверну міні-магнітосфери дозволяє збільшити силу опору (тягу) в 2 - 3 рази у порівнянні з порожньою міні-магнітосферою. В цілому використання міні-магнітосфери дозволяє збільшити силу опору (тягу) КА в 7 - 10 разів у порівнянні з "ненамагніченим" КА в потоці розрідженої плазми. За напрямком 2: проведено аналіз, розробку і розвиток математичних моделей динаміки електродинамічної космічної тросової системи для визначення можливості створення високоефективного пристрою для пасивного відводу космічного сміття з низьких навколоземних орбіт. На основі цього проведено аналіз основних особливостей динаміки електродинамічної космічної тросової системи на низьких навколоземних орбітах і розроблено рекомендації для розрахунку силових взаємодій малої експериментальної космічної тросової системи із зовнішнім середовищем і для розрахунку динаміки системи. Показано, що особливості взаємодії електродинамічної космічної тросової системи із середовищем і особливості її динаміки вимагають проведення натурних експериментальних досліджень. Вироблено рекомендації щодо розгортання малої експериментальної космічної тросової системи, й узагальнено результати досліджень особливих факторів взаємодії системи з середовищем. Галузь застосування - за напрямком 1: механіка рідини, газу і плазми; плазмоелектродинаміка; проектування космічних апаратів; за напрямком 2: космічні дослідження, динаміка космічних систем. Опис продукції За напрямом 1. Вперше досліджено основні закономірності динамічної взаємодії намагніченого КА з потоками розрідженої плазми за умов моделювання їх руху в іоносферній плазмі на висотах від 800 до 1000 км та у плазмі сонячного вітру. Показано, що вдув плазми у каверну міні-магнітосфери дозволяє збільшити силу опору (тягу) в 2 - 3 рази у порівнянні з порожньою міні-магнітосферою. В цілому використання міні-магнітосфери дозволяє збільшити силу опору (тягу) КА в 7 - 10 разів у порівнянні з "ненамагніченим" КА в потоці розрідженої плазми. Результати можуть бути використані при розробці, проектуванні та експлуатації МГД-систем для керування рухом перспективних космічних апаратів широкого класу та призначення. За напрямом 2. Проведено аналіз, розробку і розвиток математичних моделей динаміки електродинамічної космічної тросової системи для визначення можливості створення високоефективного пристрою для пасивного відводу космічного сміття з низьких навколоземних орбіт. На основі цього проведено аналіз основних осо Автори роботи Алпатов А.П. Волошенюк О.Л. Кочубей Г.С. Кулагін С.М. Кучугурний Ю.П. Носіков С.В. Пироженко О.В. Письменний М.І. Пурцеладзе А.А. Різниченко М.П. Токмак М.А. Храмов Д.О. Шувалов В.О. Шупілова Л.М. Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити