Эффективность использования дросселируемых ракетных двигателей малой тяги при выполнении околоземных орбитальных перелетов

Abstract

Исследовано управление движением космического аппарата (КА) с дросселируемым электрическим ракетным двигателем (ЭРД) постоянной мощности, которій обеспечивает доставку максимального полезного груза при выполнении заданного межорбитального перехода в центральном ньютоновском гравитационном поле за фиксированное время. Эффективность оптимального управления сравнивается с результатами расчетов, полученных с использованием классической математической модели идеально регулируемого ЭРД. Результаты получены в модельной задачи про перелет КА с низкой околоземной орбиты на геостационарную. Они подтвердили адекватность построенной математической модели дросселируемыми ЭРД и позволили выявить ряд существенных особенностей оптимальных траекторий

Досліджено керування рухом космічного апарата (КА) з дроселюючим електричним ракетним двигуном (ЕРД) постійної потужності, що забезпечує доставку максимального корисного вантажу при виконанні заданого міжорбітального переходу в центральному ньютонівському гравітаційному полі за фіксований час. Ефективність оптимального керування порівнюється з результатами розрахунків, отриманих з використанням класичної математичної моделі ідеально регульованого ЕРД. Результати отримано в модельній задачі про переліт КА з низької навколоземної орбіти на геостаціонарну. Вони підтвердили адекватність побудованої математичної моделі дроселюючими ЕРД і дозволили виявити ряд суттєвих особливостей оптимальних траєкторій.

A study of the motion control of a spacecraft with a throttled electric rocket engine (ERE) of constant power providing the delivery of the maximum payload while performing a given interorbital transfer in a central Newtonian gravitational field for a fixed time has been carried out. The efficiency of the optimal control is compared with the results of calculations obtained using the classical mathematical model of an ideally controlled ERE. The results obtained in the model problem on the flight of spacecraft from low Earth orbit to the geostationary site confirmed the adequacy of the constructed mathematical model of the throttled rocket engine and made it possible to identify a number of qualitative features of the optimal trajectories.