Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0214U008121, 0114U003613 , Науково-дослідна робота Назва роботи Дослідження особливостей і механізмів керування орбітальним рухом космічних апаратів в середовищі, яке проводить струм. Етап 1 - "Моделювання динамічних процесів взаємодії космічних апаратів із штучною магнітосферою та електродинамічної космічної тросової системи з плазмою іоносфери та сонячного вітру" Назва етапу роботи Керівник роботи Шувалов Валентин Олексійович; Алпатов Анатолiй Петрович, Дата реєстрації 21-07-2014 Організація виконавець Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України Опис етапу Об'єкт дослідження - за напрямком 1: "намагнічене" тверде тіло із штучною магнітосферою у надзвуковому потоці розрідженої плазми; за напрямком 2: динаміка електродинамічної космічної тросової системи Мета досліджень - за напрямком 1: виявлення особливостей та механізмів магнітогідродинамічної (МГД) взаємодії космічного апарата (КА) із штучною магнітосферою у надзвуковому потоці розрідженої плазми; за напрямком 2: розробка й розвиток математичних моделей динаміки електродинамічної космічної тросової системи для визначення можливості створення високоефективного пристрою для пасивного відведення космічного сміття з низьких навколоземних орбіт.. Методи дослідження - фізичне моделювання, інформаційно-аналітичний, методи теоретичної механіки й механіки космічного польоту, фізики іонізованої плазми, теорії імовірності, математичного моделювання й комп'ютерної візуалізації. Отримані результати. За напрямком 1: експериментально показано, що в гіперзвуковому потоці розрідженої плазми за допомогою власного магнітного поля твердого тіла можуть бути реалізовані структури просторового розподілу заряджених часток і електричних струмів, близьких до моделі Чэпмена - Ферраро. Коректність вимірювань розподілу токів та заряджених часток плазми в модельному експерименті підтверджено двопіковою структурою просторового розподілу електронів у полярній іоносфері, які вимірюються апаратурою ІТМ НАНУ і ДКАУ на орбіті КА "Січ-2". Експериментально підтверджено можливість ефективного керування МГД - взаємодією твердого тіла з надзвуковим потоком розрідженої плазми за допомогою власного магнітного поля та штучної магнітосфери. Обґрунтовано можливість керування рухом (гальмування або прискорення) твердого тіла завдяки "магнітному парусу" при ненульовій аеродинамічній якості. За напрямком 2: запропоновано модель урахування вагомості троса при розгортанні космічної тросової системи, що дозволяє здійснювати дослідження нових схем розгортання. Важливим інструментом аналізу самої моделі й фактором, що спрощують вибір її параметрів, є розроблена за звітний період програма візуалізації руху троса. Визначено недоліки загальноприйнятої моделі взаємодії електродинамічної космічної тросової системи із середовищем і запропоновано модель розрахунків струму, що збирається малою пасивною електродинамічною тросовою системою, на основі зондових моделей. Запропоновано модель динаміки, що описує орбітальний і відносний рух системи з урахуванням основних збурюючих впливів. Розроблено спрощену математичну модель, що дозволяє здійснювати розрахунки й одержувати оцінки часу неруйнування космічної тросової системи із моноволоконним і двоволоконним тросом. Галузь застосування - За напрямком 1: механіка рідини, газу і плазми, результати роботи призначено для МГД - керування польотом КА в іоносфері або міжпланетному космічному просторі; за напрямком 2: механіка космічного польоту. Опис продукції За напрямом 1. Нова методика ефективного МГД - керування рухом КА за допомогою штучної магнітосфери ("магнітного паруса"), яку створює власне магнітне поле біля поверхні КА у надзвуковому потоці розрідженої плазми (плазма сонячного вітру у міжпланетному просторі та іоносферна плазма). Фізичне моделювання проводилося в лабораторних умовах на плазмолектродинамічному стенді ІТМ НАНУ і ДКАУ, власне магнітне поле моделі створювалось за допомогою соленоїда і постійного магніту, вимірювання єлектричного струму проводилося за допомогою циліндричного електричного зонда. За напрямом 2. Математичні моделі динаміки електродинамічної космічної тросової системи для визначення можливості створення високоефективного пристрою для пасивного відводу космічного сміття з низьких навколоземних орбіт, які розроблено з використанням: моделі урахування вагомості троса при розгортанні космічної тросової системи, яка дозволяє здійснювати дослідження нових схем розгортання; моделі розрахунків струму, що збирається малою пасивною е Автори роботи Алпатов А.П. Дудник О.В. Кочубей Г.С. Кулагін С.М. Лазученков Д.М. Носіков С.В. Пироженко О.В. Письменний М.І. Різниченко М.П. Скіпочка Л.І. Скорік О.Д. Токмак М.А. Храмов Д.О. Шувалов В.О. Шупілова Л.М. Яцуненко А.Г. Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити