Аннотация:
В работе рассматривается идея сокращения замусоренности околоземного пространства за счет сброса отработавшего дополнительного топливного бака
(ДТБ) и центрального блока (ЦБ) разгонного блока в атмосферу Земли на этапе выведения КА на целевую орбиту. Решаются задачи оптимизации траекторий
выведения КА, оснащенного двигателем большой ограниченной тяги, с опорной круговой орбиты искусственного спутника Земли заданного радиуса и наклона
на целевую эллиптическую орбиту. Учитывается влияние второй зональной гармоники. Первая серия маневров выведения КА на целевую орбиту
осуществляется за счет топлива из ДТБ. После отработки топлива из ДТБ, КА оказывается на орбите, касающейся условной границы атмосферы
(с высотой перигея 100 км). На участке пассивного полета, продолжительностью 120 с, осуществляется сброс ДТБ. За счет дополнительного
включения двигателя КА возвращается на "безопасную орбиту" (с высотой перигея 200 км). Это и последующие включения двигателя КА происходят
за счет топлива из основного бака ЦБ. После выполнения второй серии маневров КА оказывается на целевой орбите, такой что характеристическая
скорость маневров довыведения с нее на ГСО ограничена заданной величиной. В задачах максимизируется полезная масса, то есть масса спутника,
оставшаяся на целевой орбите, после отстыковки ЦБ. На начальном этапе в импульсной постановке определяются схемы перелета, для которых
накладные расходы на сброс ДТБ и ЦБ малы. Далее на основе методики "лестница задач" строятся экстремали Понтрягина для задач с большой
ограниченной тягой. Проводится сравнение экстремалей Понтрягина с траекториями задачи в упрощенной постановке, в которой направление вектора тяги
на каждом из активных участков определяется двумя углами, зависящими от времени линейно.
Доклад подготовлен по материалам диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
(научный руководитель - кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры вычислительной математики механико-математического факультета МГУ И.С. Григорьев).
Дополнительные материалы:
Полный текст диссертации: https://ipmnet.ru/files/diss/2025/3/Proskuryakov-diss.pdf
Автореферат: https://ipmnet.ru/files/diss/2025/3/Proskuryakov-abstract.pdf