Книга посвящена истории разработки и создания материалов для многоразовой космической системы «Энергия—Буран», вкладу отечественной науки и ведущей роли Всероссийского института авиационных материалов в выполнении этой работе.
Книга предназначена для широкого круга читателей, интересующихся историей развития отечественной авиационной и космической техники; студентам технических и исторических
специальностей, инженерам, материаловедам.
Основу книги составляет теория оптимального маневрирования космических аппаратов (КА) в окрестности круговой орбиты. Описаны типы возможных оптимальных решений задач расчета маневров перехода и встречи на компланарных и некомпланарных орбитах, установлены области существования этих решений. Приведены аналитические и численно-аналитические алгоритмы, позволяющие определить параметры оптимальных решений. Имеющиеся примеры решения задач маневрирования КА позволят читателям проверить правильность собственной реализации описанных алгоритмов. Приведены примеры решения наиболее важных практических задач, в том числе задач формирования и поддержания заданной конфигурации спутниковых систем. Рассмотрены вопросы маневрирования в проблеме космического мусора.
Книга предназначена для широкого круга читателей от студентов до специалистов с большим стажем практической работы. Студентам она позволит понять основы оптимального маневрирования КА, аспирантам - углубленно изучить теорию оптимального маневрирования. Опытным специалистам предоставляется возможность ознакомиться с альтернативными (численно-аналитическими) методами решения наиболее сложных практических задач, обычно решаемых с помощью громоздких численных методов.
Приведены основные концептуальные положения, лежащие в основе формирования баллистико-навигационного обеспечения полетов автоматических космических аппаратов. Данные концептуальные положения определяют основные структурные и функциональные особенности систем баллистико-навигационного обеспечения полетов. Рассмотрены следующие концептуальные положения: понятие процесса как некоторое обобщенное движение; понятие среды обитания автоматического космического аппарата; понятие виртуального пространства; понятие прямого отображения среды обитания на виртуальное пространство; идеология построения системы координат и системы отсчета; определение адекватности прямого отображения среды обитания на виртуальное пространство; навигационное поле как основной источник навигационной информации; процедуры, обеспечивающие отображение космических объектов всех видов на виртуальное пространство; определение пространственно-временного состояния космического аппарата и модели его движения в виртуальном пространстве; пространственно-временное действие как обратное адекватное отображение процессов в виртуальном пространстве на среду обитания.
Рассчитана на научных работников и специалистов, работающих в области создания космической техники и управления ею в полете, а также на студентов старших курсов и аспирантов.
В книге рассмотрены теоретические основы космической навигации. В ней изложена теория выбора стратегии навигационных измерений, обеспечивающей наибольшую точность в определении параметров движения при различных предположениях о характере ошибок измерений. Освещены современные достижения в области теории коррекции движения. Приведены различные критерии качества управления, исследованы вопросы стратегии многоразовых коррекций, обеспечивающих наименьшие затраты топлива. Рассмотрены и исследованы алгоритмы решения навигационных задач как на стационарных, так и на бортовых электронных цифровых вычислительных машинах. Изложены вопросы обеспечения надежной сходимости итерационных процессов. Показана область применения рекомендованных методик и алгоритмов и приведены примеры, представляющие практический интерес.
Книга рассчитана на широкий круг специалистов, занимающихся проектированием и разработкой навигационных устройств.
Рассматриваются актуальные проблемы компьютерной радиационной аэротермодинамики спускаемых космических аппаратов, предназначенных для исследования планет Солнечной системы и возвращения на Землю.
Изложены вычислительные модели радиационной газовой динамики, положенные в основу двухмерного и трехмерного компьютерных кодов NERAT (Non-Equilibrium Radiation Aero Thermodynamics), разработанных в ИПМех РАН.
Обсуждаются особенности применения многотемпературных моделей химически неравновесных гиперзвуковых потоков к решению пространственных задач аэротермодинамики космических аппаратов.
Особое внимание уделено проблеме расчета инфракрасного селективного излучения и свечения плазмы тепловых щитов одноразовых и многоразовых аппаратов, входящих в плотные слои атмосферы.
Представлены результаты расчетов двухмерных и трехмерных расчетов аэротермодинамики спускаемых аппаратов разных классов, предназначенных для возвращения на Землю и для полета на Марс.
