Введение к работе
Актуальность проблемы. Результаты ряда выполняемых на искусственных спутниках Земли (ИСЗ) экспериментов по физике жидкости, материаловедению, биологии и медицине существенно зависят от микроускорений, действующих на экспериментальные установки. Чтобы такие эксперименты были успешными, микроускорения должны быть малыми. Микроускорения на борту ИСЗ определяются конструкцией спутника и его движением, прежде всего, движением относительно центра масс. Поиск приемлемых вариантов конструкции и режимов движения спутников, предназначенных для исследований в области микрогравитации, приводит к задаче математического моделирования микроускорений.
Цель диссертации состоит в поиске и исследовании режимов вращательного движения ИСЗ, обеспечивающих низкий уровень квазистатических микроускорений. Для надежной реализации такие режимы должны быть управляемыми. Управление предлагается осуществлять электромеханическими исполнительными органами - двигателями-маховиками или гиродинами, поскольку они вносят минимальные возмущения в требуемое движение спутника. В качестве дополнительных условий при поиске режимов с малым уровнем микроускорений рассматриваются условия малости области вариации вектора микроускорения, большого токосъема с солнечных батарей спутника, медленного накопления собственного кинетического момента электромеханическими управляющими устройствами. Исследование проводится с учетом дискретности работы БЦВМ и наличия зон нечувствительности в датчиках системы управления. Кроме задач, в которых объектом исследования является движение спутника, в диссертации рассмотрены задачи выбора конфигурации и анализа динамических возможностей применяемых систем двигателей-маховиков и гиродинов.
Научная новизна результатов диссертации обусловлена спецификой требований, предъявляемых к управляемым движениям спутника и условиям на его борту. Конкретные новые результаты сформулированы ниже в разделе «Основные результаты работы».
Апробация работы. Основные результаты, представленные в работе, докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах:
X Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики (Нижний Новгород, 24-30 августа 2011 г.);
Международная конференция «Научные и технологические эксперименты на автоматических космических аппаратах и малых спутниках» (Самара, 2-5 сентября 2008 г.);
XXXI, XXXIII и XXXV Академические чтения по космонавтике (Москва, 2007, 2009 и 2011гг.);
V Международный аэрокосмический конгресс «ІАС06» (Москва, 27-31 августа 2006 г.);
Научно-техническая конференция «Системы управления беспилотными
космическими и атмосферными летательными аппаратами» (Москва, ФГУП МОКБ "Марс", 25-27 октября 2010 г.);
Молодежная научно-техническая конференция «Аэрокосмическая техника: исследования, разработки, пути решения актуальных проблем» (Москва, ФГУП ТКНПЦ им. М.В. Хруничева", 2007 и 2010 гг.);
Семинар по механике космического полета им. В.А. Егорова. Руководители: чл.-корр. РАН В.В. Белецкий, доц. М.П. Заплетин и проф. В.В. Сазонов (Москва, мехмат МГУ, 2008 и 2011 гг.).
Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Список работ приведен в конце автореферата.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав и двух приложений.
