Предложенный сотрудниками МФТИ и РКК «Энергия» алгоритм предназначен для повышения точности управления двигателями ориентации и причаливания к орбитальной станции. Использование математического моделирования поможет выбрать лучшую траекторию корабля “Орел” и уменьшить расход топлива во время длительного космического полёта.
Использование индивидуального управления двигателями позволит существенно экономить топливо и точнее контролировать скорость движения космического корабля. Важно: в зависимости от задачи пилот может запускать любую комбинацию двигателей (не более 15 одновременно), даже задействовать лишь один двигатель при необходимости, что снизит расход топлива и увеличит ресурс оборудования. Кроме того, предложенные алгоритмы расширяют возможности по резервированию двигателей. Эта функция позволяет устанавливать запрет использования отдельных моторов в случае их неисправности.
По словам одного из разработчиков нового алгоритма Антона Сумарокова, «Орёл» оснащён двумя маршевыми двигателями тягой в 20000 Н. Такая мощность необходима для выдачи импульса, например, при возврате аппарата от Луны на Землю. Также у корабля есть 30 дополнительных двигателей тягой 248 Н на самовоспламеняющихся компонентах топлива. Их «Орёл» будет использовать для ориентации в пространстве, маневрирования в ближней зоне станции и коррекции орбиты. Подобным образом технически устроены пилотируемые корабли типа «Союз» и «Прогресс».
«На «Орле» для выполнения пространственных и угловых манёвров используется набор ракетных двигателей, размещённых на двигательном отсеке. Однако в отличие от предыдущих поколений кораблей, на «Орле» будет внедрена возможность индивидуального управления каждым двигателем причаливания и ориентации. Предложенный алгоритм, основываясь на данных о положении корабля в пространстве, будет в автоматическом режиме выбирать нужную конфигурацию задействованных силовых установок, а также силу и продолжительность их импульса, чтобы выполнить желаемый угловой манёвр или скорректировать траекторию движения космического аппарата», — продолжает доцент кафедры аэрофизической механики и управления движением МФТИ, сотрудник РКК «Энергия» Антон Сумароков.
Бортовой компьютер будет обновлять схему работы двигателей каждые 0,2 секунды. Важно, что алгоритм способен управлять как перемещением центра масс, так и угловыми манёврами, что существенно усиливает управляемость аппарата. Разработанные сценарии управления могут быть также применены на других космических аппаратах для проведения стыковок и при маневрировании модулей будущей российской орбитальной станции.
Результаты совместной работы исследовательская группа опубликовала в журнале «Известия РАН. Теория и системы управления».
Фото: roscosmos.ru