2 / 11
А.В. Яковлев, А.А. Внуков, Т.Н. Баландина
2
Инженерный журнал: наука и инновации
# 2
2016
Традиционно для довыведения зарубежных КА используют АДУ
с двухкомпонентным химическим двигателем на монометилгидра-
зине и смеси оксидов азота. Это решение не является эффективным с
точки зрения стартовой массы КА: в зависимости от применяемой РН
и местоположения точки старта масса топлива для довыведения КА
на ГСО может составлять до 50 % стартовой массы КА. Первое
штатное довыведение отечественных спутников с помощью ЭРДУ,
разработанных инженерами АО «Информационные спутниковые си-
стемы имени академика М.Ф. Решетнёва», было осуществлено в
2014 г. («Экспресс-АМ5») [2] и в 2015 г. («Экспресс-АМ6») с пере-
ходной орбиты, характеризующейся высоким перигеем и малым экс-
центриситетом.
Первые зарубежные спутники с электрореактивным довыведени-
ем на базе платформы 702SP [3], созданной фирмой Boeing для довы-
ведения с переходной орбиты с низким перигеем, были успешно за-
пущены на переходную орбиту 400×63 000 км 2 марта 2015 г. Масса
ксенона, применяемого для довыведения КА, составляет около 5 %
их стартовой массы, что в 10 раз меньше, чем при использовании
обычной химической АДУ.
Целью исследования является анализ схемы выведения КА на
ГСО с использованием ЭРДУ. В ходе исследования были выполнены
следующие работы:
рассмотрены особенности довыведения КА на ГСО с помощью
ЭРДУ;
проведена оценка затрат массы рабочего тела и времени при до-
выведении КА на ГСО с помощью ЭРДУ.
Особенности довыведения КА на ГСО с помощью ЭРДУ.
До-
выведение КА на ГСО с помощью реактивного двигателя малой тяги
(к которым, в частности, относится ЭРДУ) характеризуется большой
длительностью, обусловленной малым секундным расходом рабочего
тела в двигателе. При этом в соответствии с законами баллистики
максимальная эффективность изменения большой полуоси переход-
ной орбиты достигается в точке апогея этой орбиты и минимальна в
точке пересечения орбиты с ее малой полуосью. Таким образом, для
сокращения времени довыведения КА на ГСО необходимо максими-
зировать время нахождения КА в околоапогейной зоне переходной
орбиты. Это можно осуществить уменьшением скорости прохожде-
ния аппаратом апогея орбиты.
В соответствии со вторым законом Кеплера уменьшения скорости в
апогее орбиты можно добиться, увеличив эксцентриситет переходной
орбиты или, другими словами, увеличив высоту апогея при неизменной
высоте перигея. Так, при высоте перигея стандартной геопереходной
орбиты 200 км скорость КА в апогее с высотой 36 000 км будет равна