Оцінка доцільності використання аеродинамічних систем відведення в залежності від висоти орбіти
Ключові слова:
аеродинамічні системи, виведення з орбіти, космічні об'єкти, орбітальна висотаАнотація
Ця стаття присвячена аналізу та оцінці доцільності використання аеродинамічних систем для виведення космічних об'єктів з орбіти залежно від висоти орбіти. Основною метою дослідження є визначення висоти орбіти, на якій використання аеродинамічних систем є доцільним. В процесі дослідження були проаналізовані сучасні наукові роботи, присвячені розробці таких систем. Було визначено критерій ефективності. У цьому випадку було обрано критерій мінімальної маси. Визначено початкові параметри космічного об'єкта, що виводиться з орбіти. Період виведення з орбіти був визначений як 25 років. Для розрахунків були проаналізовані різні моделі атмосферної щільності, такі як JB2008, NRLMSISE-00 та COESA76. Для розрахунків було обрано модель COESA76 через її простоту у використанні. Ефективність аеродинамічних систем управління була оцінена шляхом розрахунку необхідної площі поперечного перерізу для виведення з орбіти за визначений час. Розрахунок проводився для орбіт з висотами від 300 до 900 кілометрів з кроком у 1 кілометр. На основі отриманих результатів було визначено, що ефективність аеродинамічних систем виведення з орбіти починає швидко зменшуватися після висоти орбіти 500 кілометрів і досягає мінімально допустимого значення на висоті 630 кілометрів. Після висоти орбіти 800 кілометрів ефективність стає настільки низькою, що приблизна маса системи виведення з орбіти починає дорівнювати або навіть перевищувати масу космічного об'єкта, який потрібно вивести з орбіти. На завершення, дослідження підкреслює критичну важливість врахування висоти орбіти при оцінці доцільності використання аеродинамічних систем виведення з орбіти. Нарешті, було зроблено висновок, що використання аеродинамічних систем виведення з орбіти є доцільним для орбіт нижче висоти 600 кілометрів.
Завантажити
Посилання
Абатуров, А. О., Дронь, М. М., Кулик, О. В., & Пророка, В. А. (2023). Огляд методів та технічних засобів відведення об’єктів космічного сміття з низьких навколоземних орбіт. Системне про-ектування та аналіз характеристик аерокосмічної техніки, 31, 3-13. https://doi.org/10.15421/472209
Zhang, R., Yang, K., Zhang, J., & Bi, S. Overview and key technology of the membrane drag sail for low Earth orbit satellite deorbit. Space: Science & Technology. https://doi.org/10.34133/space.0115
Funabiki, N., Ikari, S., Ishikawa, A., Funase, R., & Nakasuka, S. (2019). Accurate Aerodynamic Model of Membranes in Free-Molecular Flow for Deorbit Device Design. Transactions of the Ja-pan society for aeronautical and space sciences, aerospace technol-ogy Japan, 17(2), 189-196. https://doi.org/10.2322/tastj.17.189
Shcheglov, G. A., Baranov, A. A., Grishko, D. A., Ivanov, S. G., & Stognii, M. V. (2023). Application of additional inflatable aer-odynamic device to ensure the required degradation of the disposal orbit of large-size space debris. Advances in Space Research, 72(6), 1994-2006. doi : 10.1016/j.asr.2023.05.050
Jiang, Y., Zhang, J., Tian, P., Liang, T., Li, Z., & Wen, D. (2023). Aerodynamic drag analysis and reduction strategy for satel-lites in Very Low Earth Orbit. Aerospace Science and Technology, 132 https://doi.org/10.1016/j.ast.2022.108077
Xu, Y., Yang, Y., Huang, H., Jia, H., & Fang, G. (2024). Nu-merical simulation of rigid-flexible coupled dynamics for an inflata-ble sphere deorbiting device. Advances in Space Research. https://doi.org/10.1016/j.asr.2024.03.049
Niccolai, L., & Mengali, G. (2024). Performance Estimate of a Spin-Stabilized Drag Sail for Spacecraft Deorbiting. Applied Scienc-es, 14(2), 612. https://doi.org/10.3390/app14020612
Палій, О. С. (2015). Разработка методики проектирования аэродинамических систем увода космических аппаратов с около-земных орбит. Восточно-Европейский журнал передовых техно-логий, 1(9), 11-15. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vejpte_2015_1%289%29__3
Klinkrad, H. (2006). Space debris: Models and risk analysis. Praxis Publishing Ltd, Springer-Verlag Berlin.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Анатолій Абатуров (Автор)
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Всі статті, опубліковані в журналі Challenges and Issues of Modern Science, ліцензовані за ліцензією Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY). Це означає, що ви можете:
- Поширювати, копіювати та передавати статтю
- Адаптувати, реміксувати та створювати похідні роботи на основі статті
за умови, що ви надаєте належне посилання на оригінальну роботу, вказуєте ім'я авторів, назву статті, журнал та наявність ліцензії CC BY. Будь-яке використання матеріалів не повинно припускати схвалення авторами або журналом використаного матеріалу.
