CC BY
65
Секция «Проектирование и производство летательньк аппаратов»
УДК 669.713.7
Д. Б. Гурков Научный руководитель - В. С. Фаворский Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
РАЗРАБОТКА ПАРАШЮТА ДЛЯ МАЛОГАБАРИТНОГО СПУСКАЕМОГО ЗОНДА
Рассматриваются разработка парашюта для малогабаритного спускаемого зонда на примере проекта «Cansat 2011» при заданной массе зонда 350 г и ограниченной массе парашюта 50 г.
Основными требованиями, предъявляемые к спуску зонда, явились обеспечение управляемого спуска в любую точку круга диаметром 100 м с высоты 150 м и сохранение живучести бортовой аппаратуры с ограничением динамической нагрузки на корпус зонда во время раскрытия парашюта и посадки.
Площадь парашюта была рассчитана исходя из обеспечения заданной максимальной скорости спуска 3-4 м/с. Подбор профиля проводился с учетом необходимости обеспечения заданного качества и управляемости при максимальной скорости ветра 2 м/с. Выбор геометрии парашюта учитывал, что более толстый профиль нервюр крыла приводит к меньшей скорости снижения за счет создания большей подъемной силы и меньшей скорость горизонтального полета за счет большего аэродинамического сопротивления. Большое удлинение парашюта (отношение хорды к размаху) позволяет сделать парашют более управляемым, но ухудшает наполнение парашюта при раскрытии, кроме того большое удлинение способствует удлинению строп и большему весу и меньшей вероятности раскрытия парашютной системы.
Длина строп является одним из основных факторов, позволяющих получить необходимую форму парашюта, изгиб крыла, влияющим на его планирующие свойства, устойчивость и управляемость. Для улучшения управляемости парашюта в условиях ветра угол скольжения, определяющий пропорциональность между скоростью спуска и скоростью горизонтального полета, был увеличен до 15 градусов.
Динамический удар при резком раскрытии парашюта, продолжительностью до 5 с, можно снизить, растягивая процесс раскрытия во времени, применяя специальные способы укладки, упругие материалы для строп и купола.
При укладке стропы укладываются вдоль нервюр по направлению от клевант к передним окнам. Для лучшего наполнения при раскрытии парашюта окна располагаются по направлению движения. Применен способ укладки гармошкой нервюра к нервюре. Далее парашют свернут поперек хорды парашюта, образуя цилиндр.
Для управления спуском применен способ дифференциального регулирования положения задней кромки парашюта (клевант). Для дополнительного снижения скорости предусмотрено синхронное управление клевантами. На малой высоте перед приземлением управляющие стропы втягиваются синхронно, изменяя обтекание воздухом парашюта, уменьшают горизонтальную и вертикальную скорости.
С целью уменьшения раскачивания зонда под действием порывов ветра применено распределенное крепление строп парашюта к корпусу зонда. Стандартные рулевые машинки имеют малый рабочий ход, для эффективного управления применена многоблочная система, позволяющей увеличить длину втягивания строп.
© Гурков Д. Б., Фаворский В. С., 2011
УДК 629.7.001.63
С. Е. Захаров, Е. В. Ходорева Научный руководитель - В. В. Шалай Омский государственный технический университет, Омск
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОРИЕНТАЦИИ СТАБИЛИЗАЦИИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ МАЛОГО КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
Рассматривается возможность использования метода аналитической иерархии при выборе на предпроектном этапе оптимальной системы ориентации стабилизации для малого космического аппарата.
На предварительном этапе проектирования малого космического аппарата ставится задача выбрать наилучшую альтернативу системы ориентации стабилизации (СОС).
Поскольку на данном этапе проектирования существует неопределенность связанная с выбором и компоновкой систем микростпутника, то анализ по конкретным характеристикам микроспутника не представ-
ляется возможным. В связи с этим, для оценки лучшей альтернативы целесообразно применять метод аналитической иерархии [1]. При выборе наилучшей альтернативы неопределенный параметр может быть задан диапазоном. Например, масса проектируемого спутника находится в диапазоне от 30 до 40 кг.
Предположим, что требуемая точность ориентации составляет 1-3°. При проектировании микроспутни-
