Эффективность маневра полетов космической техники

0

094При расчетах маневров баллистикам обычно представляется возможность по своему усмотрению выбрать время включения двигателя, продолжительность его работы (т. е. величину кажущейся скорости) и направление тяги с учетом конструктивных особенностей космического аппарата и существующих ограничений, о которых говорилось выше.
Естественно, что каждая из указанных величин — время включения двигателя, кажущаяся скорость и направление тяги, которыми могут распоряжаться баллистики,— по-своему влияет на последующий полет, вызывая различные отклонения в конечной точке траектории. Чтобы со знанием дела подойти к выбору маневра и не блуждать при этом вслепую, надо, очевидно, как-то дать количественную оценку результата выполнения маневра на последующее движение. Для этой цели в космической баллистике вводятся специальные численные характеристики, которые часто называют коэффициентами чувствительности и эффективности маневров. Обычно для краткости термин «коэффициент» опускают, и тогда новые характеристики маневров, с которыми теперь предстоит познакомиться, будут именоваться просто чувствительностью и эффективностью маневра.

Не вдаваясь в детали, которым позже будет отведено достаточно места, сразу выскажем похвальные слова в пользу введенных характеристик: они имеют строгое математическое выражение и во многих случаях без привлечения электронных вычислительных машин позволяют сравнительно просто оценить целесообразность проведения маневров, выбрать точку включения двигателя, найти приближенное значение корректируемого импульса и т. д. Серьезное обсуждение технического вопроса (да и не только технического!) начинается там, где кончаются эмоции и слово предоставляется количественным соотношениям, проще — числу. Коэффициенты чувствительности и эффективности являются удобным инструментом, предоставляющим возможность, как говорят, на пальцах произвести оценочные расчеты маневра и, следовательно, сознательно подойти к выбору программы управления.
Коэффициент чувствительности маневра определяется следующим образом.
Пусть космический аппарат находится в некоторой точке траектории, в которой предполагается произвести включение двигателя с целыо ликвидировать промах по какому-либо параметру, например, по высоте полета над Землей. Без специальных исследований заранее, как правило, неизвестно, в какую сторону направить тягу двигателя, чтобы после его выключения высота полета исправилась нужным образом. Чтобы отыскать такое направление, на первых порах воспользуемся методом случайного поиска. Возьмем какое-нибудь направление, совпадающее, скажем, с направлением радиуса орбиты, и совместим с ним тягу двигателя. Затем предположим, что в выбранной точке орбиты в результате воздействия тяги двигателя скорость космического аппарата в направлении радиуса изменилась на некоторую малую величину, равную, например, 1 м/сек. Очевидно, что в результате приложения импульса космический аппарат перейдет на другую орбиту, отличающуюся от первоначальной, а это, в свою очередь, приведет к изменению высоты полета.Вначале они будут падать на склоне горы, затем у подошвы в воду. По мере увеличения скорости броска камни будут все дальше и дальше удаляться от горы, оставляя цепочку следов на воде. Предположим, что при каждом очередном броске скорость его увеличивается на одно и тоже значение. Несмотря на это, расположение точек падения камней на воде обнаружит любопытную закономерность: от броска к броску расстояние между соседними точками возрастает.
За них эту работу выполняет ЭВМ и одновременно вычисляет кучу производных. А вот какую из ник взять в расчеты т- это уже искусство. Словом, расчет производных и их последующее использование — по-своему рискованная операция, которая может обернуться топором, секущим голову.
Подведем итоги.
Метод конечных разностей является приближенным, т. е. он дает возможность получить только приближенное значение производной. Он также имеет еще один существенный недостаток, связанный с увеличением объема и точности расчетов* Действительно, для расчета каждой производной необходимо рассчитать прогноз движения, как минимум, для двух траекторий. В свою очередь сам расчет прогноза, как известно, производится численными методами и даже для быстродействующих ЭВМ представляет определенные трудности.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>