ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................ 5
1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОСМИЧЕСКОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ,
ВКЛЮЧАЮЩЕЙ РАКЕТУ-НОСИТЕЛЬ, ХИМИЧЕСКИЙ РАЗГОННЫЙ БЛОК И
МЕЖОРБИТАЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТНЫЙ АППАРАТ С ЭЛЕКТРОРАКЕТНОЙ
ДВИГАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ ............................................................................ 14
1.1 Космическая транспортная система............................................................ 14
1.2. Системный подход к проектированию ...................................................... 15
1.3 Межорбитальные транспортные аппараты ................................................ 17
1.4 Анализ применения электроракетных двигателей в схемах довыведения
космических аппаратов на рабочие орбиты с возможным возвращением МТА на
орбиту старта ................................................................................................................. 22
2 ПРОЕКТНО-БАЛЛИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КОМБИНИРОВАННЫХ
СХЕМ ВЫВЕДЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ НАГРУЗОК НА ГЕОСТАЦИОНАРНУЮ
ОРБИТУ ......................................................................................................................... 30
2.1 Постановка многокритериальной задачи оптимизации проектно-
баллистических параметров выведения полезной нагрузки на геостационарную
орбиту ............................................................................................................................. 30
2.3 Расчет проектно-баллистических параметров доставки полезной нагрузки
на геостационарную орбиту с возвращением на орбиту старта............................... 33
2.4.1 Методика расчета перехода между круговыми некомпланарными
орбитами 37
2.4.2 Методика расчета перехода между эллиптической и круговой
некомпланарными орбитами........................................................................................ 38
2.4.3 Методика расчета перехода между орбитами на основе локально-
оптимального управления параметрами орбиты ....................................................... 40
2.5 Структурно-параметрический синтез межорбитального транспортного
аппарата.......................................................................................................................... 42
2.6 Результаты проектно-баллистического анализа перелётов на геостационарную орбиту с возвращением на исходную орбиту ............................. 44
2.7 Расчет перелетов на геостационарную орбиту с эллиптической промежуточной орбиты ................................................................................................ 52
2.8 Выбор проектных параметров МТА с ЭРДУ на базе перспективных ЭРД ......................................................................................................................................... 56
3 ФОРМИРОВАНИЕ ПРОЕКТНОГО ОБЛИКА И КОМПОНОВКА МЕЖОРБИТАЛЬНОГО ТРАНСПОРТНОГО АППАРАТА С ЭЛЕКТРОРАКЕТНОЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ ................................... 59
3.1 Метод вариантного проектирования МТА................................................. 59
3.2 Конструктивно-компоновочная схема МТА.............................................. 60
3.3 Выбор метода проектирования и системы автоматизированного проектирования для его реализации ........................................................................... 61
3.4 Бортовой комплекс управления................................................................... 64
3.4.1 Назначение бортового комплекса управления........................................ 64
3.4.2 Состав бортового комплекса управления................................................ 65
3.4.3 Бортовая вычислительная система........................................................... 66
3.4.4 Бескарданный инерциальный блок .......................................................... 66
3.4.5 Оптический солнечный датчик................................................................. 67
3.4.6 Звёздный датчик......................................................................................... 67
3.4.8 Бортовой модуль контроля и управления................................................ 68
3.5 Система электроснабжения.......................................................................... 69
3.6 Система обеспечения теплового режима.................................................... 73
3.7 Объединенная двигательная установка ...................................................... 78
3.7.1 Электроракетная двигательная установка............................................... 78
4
3.7.2 Двигательная установка ориентации и стабилизации............................ 83
3.8 Система отделения........................................................................................ 85
3.9 Проектные варианты конструктивно-компоновочных схем МТА.......... 86
4 РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОННОЙ МОДЕЛИ МЕЖОРБИТАЛЬНОГО ТРАНСПОРТНОГО АППАРАТА ............................................................................... 95
4.1 Электронная модель изделия....................................................................... 95
4.2 Технология формирования проектного облика МТА ............................... 96
4.3 Электронная модель МТА с ЭРДУ ........................................................... 100
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................. 114
Список литературы ........................................................................................... 116
ПРИЛОЖЕНИЕ А. МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПЕРЕХОДОВ МЕЖДУ ОРБИТАМИ................................................................................................................. 127
А.1 Методика расчета перехода между круговыми некомпланарными орбитами....................................................................................................................... 127
А.2 Методика расчета перехода между эллиптической и круговой некомпланарными орбитами...................................................................................... 133
А.3 Методика расчета перехода между орбитами на основе локально-оптимального управления параметрами орбиты ..................................................... 137
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ, РАЗГОННОГО БЛОКА И ПОЛЕЗНЫХ НАГРУЗОК.... 142
ПРИЛОЖЕНИЕ В. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ ПРОЕКТНО-БАЛЛИСТИЧЕКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫВЕДЕНИЯ ...................................... 149
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПАРАЛЛЕЛЬНОГО НИСХОДЯЩЕГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ WINDCHILL И CREO. 154
Г.1 Система автоматизированного проектирования PTC Creo .................... 154
Г.2 Система управления данными об изделии Windchill PDMLink ............ 159
