Книга посвящена ретроспективному обзору прикладных методов современной небесной механики, использование которых позволило успешно реализовать за более чем шестидесятилетний период целый ряд значительных отечественных и международных космических проектов от первых космических аппаратов исследования Луны, Венеры и Марса до космического комплекса «Спектр-Р». Книга отражает основные результаты многолетнего плодотворного сотрудничества научных коллективов АО «НПО Лавочкина» и ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. Это сотрудничество в области исследований Луны и Солнечной системы началось более полувека назад. Описывается также использование методов баллистического проектирования перспективных проектов исследования Солнечной системы: «Спектр-РГ», «Интергелиозонд», «Венера-Д» и «Лаплас-П».
Книга состоит из трёх разделов. В первом разделе рассмотрены методы проектирования траекгорий перелётов. Рассмотрены перелёты между небесными телами, между Землёй и Луной, а также полёты КА для научного исследования Вселенной. Отдельно рассмотрены вопросы проектирования траекторий КА «Спектр-Р» для обеспечения работы наземно-космического интерферометра. Значительное место уделено описанию современных методов проектирования орбит в окрестности либрационных точек. Второй раздел посвящён проектированию перелётов с использованием последовательностей гравитационных манёвров около естественных небесных тел, позволяющих получить дополнительную характеристическую скорость космического аппарата, обеспечивающую реализацию траекторий, необходимых для выполнения научной задачи. Рассмотрены гравитационные манёвры для изменения орбитальной энергии и наклонения орбиты КА. Методам баллистико-навигационного обеспечения полётов КА посвящен третий раздел книги. В этом разделе рассмотрены математические модели движения КА, включая гравитационные возмущения, аэродинамические силы, влияние давления солнечной радиации, воздействие тяги двигателя.
Книга будет полезной как для сложившихся ученых и инженеров, так и для аспирантов и студентов.
В книге изложены теоретические основы построения и проведен анализ технических характеристик систем автономной навигации космических аппаратов дистанционного зондирования Земли. Рассмотрены системы, созданные или исследованные в эпоху, предшествующую вводу в строй спутниковых радионавигационных систем (СРНС) ГЛОНАСС и GPS, а также перспективная прецизионная интегрированная система с использованием протяжённых наземных ориентиров, которая может быть создана на базе современных информационных технологий в качестве резервной для систем с использованием аппаратуры потребителей СРНС. В рамках исследования резервной системы разработаны основы теории оптимального сканирования поверхности Земли.
Впервые в одной книге изложены результаты исследований и практических разработок авторов, опубликованные ранее лишь в журнальных статьях и учебных пособиях.
Книга адресована научным работникам, преподавателям и студентам вузов аэрокосмической отрасли, специализирующимся в области космической навигации, а также соискателям учёных степеней.
В книге изложены методические основы общего проектирования автоматических космических аппаратов с учетом случайных факторов. Разработаны принципы определения характеристик оптимальной летной партии аппаратов, конструктивных параметров, сочетания вероятностей выполнения полетных операций и надежности агрегатов, направленные на повышение эффективности космических систем. Книга предназначена для инженеров, специа лизирующихся в области космической техники.
Исследованы процессы взаимодействия движителей транспортных машин космической техники с поверхностью грунта. Приведены методы оценки проходимости существующих планетоходных движителей и даны рекомендации для новых видов движителей. Впервые систематизирован материал, посвященный сложным вопросам взаимодействия колесных движителей планетоходов с несущей поверхностью. Дан анализ экспериментальных методов исследования различных видов движителей.
Для инженерно-технических работников, занимающихся разработкой космической техники, а также проблемами проходимости колесных машин наземного транспорта.
Рассмотрены основные особенности динамики инопланетных подвижных аппаратов — планетоходов, предназначенных для работы на поверхности Луны и планет. Приведены расчетно-теоретические методы оценки устойчивости движения планетоходов, методы решения задач их тяговой динамики. Представлены современные модели рельефа Луны и Марса и рассмотрены вопросы взаимодействия планетоходов с неровностями рельефа. Результаты теоретических исследований сопоставлены с данными, полученными при эксплуатации на Луне советских аппаратов «Луноход-1» и «Луноход-2».
Книга предназначена для разработчиков космических станций, научных работников, занимающихся исследованиями поверхностного покрова Луны и планет, специалистов в области робототехники.
Изложены основы проектирования космических транспортных аппаратов с двигателями малой тяги. Рассмотрены методы комплексной оптимизации проектных параметров двигательно-энергетической установки и космического аппарата управления двигательной установкой и траекторий полета для ряда прогнозируемых программ космических исследований.
Для инженеров, работающих в области проектирования и механики полета космических аппаратов.
Приведены основные сведения и изложены исходные данные, необходимые для проведения компоновки бортового оборудования пилотируемых космических аппаратов. Большое внимание уделено вопросам пространственной организации пилотируемых аппаратов в контексте человеческой культуры, приведены основные сведения о компоновке транспортных кораблей и орбитальных станций. Указаны критерии внешней и внутренней компоновки бортового оборудования, необходимого для осуществления космического полета. Приведены основные критерии качества выполненной компоновки и обширный справочный материал по целевому оборудованию и обеспечивающим системам.
Содержание учебного пособия соответствует учебной программе и курсу лекций, которые авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 24.05.01 «Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно-космических комплексов».
Рассмотрена конструкция и даны основы проектирования ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ) различного назначения. Приведены методы расчета на прочность отдельных элементов РДТТ. Изложение материала соответствует этапам разработки РДТТ: формирование задания, расчет параметров, выбор конструктивной схемы, материалов, разработка конструкции, расчет на прочность и т. д.
Рассмотрены различные аспекты разработки средств выведения — ракет-носителей и межорбитальных транспортных аппаратов (разгонных блоков) как сложных технических систем, включая экономические проблемы пусковых услуг, содержание жизненного цикла и основные проектные процедуры. Изложены методические подходы к определению их основных проектных параметров и формированию конструктивно-компоновочных схем. Представлены материалы, связанные с анализом проблем принятия решения по основным функциональным системам: двигательным установкам, системам управления и системам распределения. Рассмотрены перспективы создания многоразовых средств выведения.
Учебное пособие соответствует Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по специальностям 160801 «Ракетостроение» и 160802 «Космические летательные аппараты и разгонные блоки».
Книга посвящена вопросам выбора типа и параметров маршевых двигателей для межорбитальных - полетов космических аппаратов при решении транспортных задач. Рассмотрены двигательные установки с жидкостными, ядерными и электрореактивными двигателями, методы определения областей их применения и параметрических рядов.
Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся разработкой и созданием двигателей и космических аппаратов.