5 / 11
Довыведение космических аппаратов на геостационарную орбиту…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 2
2016 5
ской скорости на довыведение КА с орбиты 200×120 000 км на ГСО
равны соответственно 1,445; 1,662 и 1,872 км/с.
Дополнительным преимуществом предлагаемой схемы является
тот факт, что затраты характеристической скорости при довыведении
КА на ГСО с орбиты 200×120 000 км меньше затрат скорости на до-
выведение со стандартной геопереходной орбиты (например, при за-
пуске с космодрома Куру затраты на довыведение со стандартной
геопереходной орбиты при последовательном изменении наклонения
и высоты перигея составляют 1,644 км/с, при запуске с Мыса Кана-
верал — 2,260 км/с).
Масса рабочего тела, необходимого для выработки суммарного
импульса, соответствующего необходимому приращению характери-
стической скорости, может быть определена по формуле Циолков-
ского [9]:
н
уд
КА
ln ,
M V I
M
(3)
где
V
— необходимое приращение характеристической скорости,
м/с;
уд
I
— удельный импульс двигателя, м/с;
н
M
— начальная масса
КА после отделения от РН, кг;
KА
M
— масса КА на ГСО, кг.
Преобразовав формулу (3), можно получить выражение для
определения массы рабочего тела
р.т
M
в зависимости от требуемой
массы КА на ГСО:
уд
р.т
КА
1 .
V I
M M e
(4)
Поскольку значения
V
получены для случая мгновенной выдачи
импульса в точках максимальной эффективности, при расчетах мас-
сы рабочего тела необходимо использовать повышающий коэффици-
ент, который позволяет моделировать реальные условия работы
ЭРДУ. Согласно опыту АО «Информационные спутниковые системы
имени академика М.Ф. Решетнёва», на этапе проектных оценок зна-
чение этого коэффициента целесообразно принять равным 1,3. В хо-
де расчетов в качестве ЭРДУ рассматривался стационарный плаз-
менный двигатель СПД-140 (производство ОКБ «Факел», г. Кали-
нинград) с удельным импульсом тяги 1680 с [10].
Результаты расчетов массы рабочего тела для различных масс КА
на ГСО и различных наклонений п
е
реходной орбиты приведены в
табл. 1.
Для определения длительности этапа довыведения КА на ГСО
необходимо определить участок орбиты эффективной работы ЭРДУ.
В качестве такого участка была принята дуга эллипса. При движении
КА по этой дуге угол между вектором орбитальной скорости КА