Динамика космического аппарата и многомерных космических систем с учетом влияния внешних силовых полей и сред

Проект направлен на получение новых фундаментальных знаний и развитие
теоретических основ, необходимых для обоснования и разработки новых
принципов воздействия на космические аппараты и многомерные космические
системы на основе использования ионного потока, кулоновских,
аэродинамических, лоренцевых и гравитационных сил. В рамках этапа 2018
года в соответствии с планом работ были решены задачи, имеющие большое
значение для развития ракетно-космической отрасли:

  1. Были разработаны математические модели, описывающие движение
    космического аппарата под воздействием гравитационных, аэродинамических
    и электромагнитных сил и выполнен анализ их влияния на эволюцию движения
    пассивного космического аппарата.
  2. Была разработана математическая модель космической тросовой системы
    с учетом влияния атмосферы и проведен анализ влияния гравитационных и
    аэродинамических сил на эволюцию движения космической тросовой системы.
  3. Было проведено исследование влияния аэродинамических сил на динамику
    космической тросовой системы при буксировке пассивного объекта. Был
    предложен закон управления тягой двигателя буксира, предотвращающий
    закрутку и провисание троса на низкой околоземной орбите.
  4. Была разработана математическая модель многоразовой транспортной
    космической тросовой системы, основанной на перемещении малых грузов
    вдоль троса и учитывающей влияние атмосферы. Был проведен анализ влияния
    движения малого груза на динамику тросовой системы. Различные схемы
    доставки груза были рассмотрены.
  5. Были разработаны математические модели и предложены новые законы
    управления активным космическим аппаратом при осуществлении маневра по
    изменению параметров орбиты пассивного спутника при их кулоновском
    взаимодействии. Предложен оригинальный метод оценки асимптотической
    устойчивости вращательного движения пассивного спутника на основе метода
    усреднения.
  6. Была разработана математическая модель и ее программная реализация,
    позволяющие определять результирующую силы и момент относительно центра
    масс пассивного спутника при его обдувании ионным потоком.

Полученные в ходе выполнения проекта результаты развивают теорию
нелинейной динамики твердого тела и многомерных механических систем в
условиях космического полета и могут быть использованы при создании
принципиально новых образцов ракетно-космической техники на основе
космических тросовых систем и бесконтактных способов воздействия.

Список публикаций

  1. Асланов Владимир Степанович, Юдинцев Вадим Вячеславович. Motion
    Control of Space Tug During Debris Removal by a Coulomb Force. Journal
    of Guidance, Control, and Dynamics, 2018, 41 - 7, 1476-1484
  2. Асланов Владимир Степанович, Ледков Александр Сергеевич. Dynamics of
    Reusable Tether System with Sliding Bead Capsule for Deorbiting Small
    Payloads. Journal of Spacecraft and Rockets, 2018, 55 - 6, 1519-1527
  3. Асланов Влаимир Степанович, Schaub Hanspeter. Prospects of Touchless
    Space Debris Detumbling Using an Electrostatic Pusher Configuration.
    Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC, 2018,
    IAC-18,A6,IP,31,x42794, 1-16
  4. Асланов Владимир Степанович, Ледков Александр Сергеевич, Ледкова
    Татьяна Александровна. Dynamic analysis of space tether system with
    sliding bead-capsule for payload delivery. Proceedings of the
    International Astronautical Congress, IAC, 2018, IAC-18,D4,4,9,x42878
  5. Ледков Александр Сергеевич, Асланов Владимир Степанович. Attitude
    motion of space debris during its removal by ion beam taking into
    account atmospheric disturbance. 2018, 1050, 1-8
  6. Асланов Владимир Степанович, Ледкова Татьяна Александровна.
    Modelling the reusable space transport system for small payloads
    delivery. 2018, 1050, 012004
  7. Асланов Владимир Степанович, Армянинова Ульяна Юрьевна. Перелет
    между круговыми орбитами с использованием силы Лоренца. Наука и
    образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана», 2019
  8. Асланов Владимир Степанович, Шауб Ханспетер. Detumbling Attitude
    Control Analysis Considering an Electrostatic Pusher Configuration.
    Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 2019