Классификация космических аппаратов (лекция 1)

Содержание

Слайд 2

1. По назначению: а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

1. По назначению:
а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

и др.);
б) научно-исследовательские (геофизические, геодезические,
астрономические, дистанционного зондирования Земли);
в) военные;
г) специальные (спускаемые аппараты).
2. Ближнего и дальнего космоса:
а) околоземные КА (искусственные спутники Земли, обитаемые орбитальные станции, обсерватории);
б) аппараты для полета к Луне (облетные, десантные, искусственные спутники Луны);
в) межпланетные КА (пролетные, десантные, спутники планет).
3. По типу двигательных установок:
а) КА с двигательными установками (ДУ) большой тяги (ДУ на
химическом топливе, ДУ на ядерном топливе);
б) КА с ДУ малой тяги (плазменные ДУ, электростатические ДУ).
4. По типу управления: автоматические и пилотируемые.

Классификация космических аппаратов

Слайд 3

1. По назначению: Классификация космических аппаратов

1. По назначению:

Классификация космических аппаратов

Слайд 4

1. По назначению: а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания и др.); Классификация космических аппаратов

1. По назначению:
а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

и др.);

Классификация космических аппаратов

Слайд 5

1. По назначению: а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

1. По назначению:
а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

и др.);
б) научно-исследовательские (геофизические, геодезические,
астрономические, дистанционного зондирования Земли);

Классификация космических аппаратов

Слайд 6

1. По назначению: а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

1. По назначению:
а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

и др.);
б) научно-исследовательские (геофизические, геодезические,
астрономические, дистанционного зондирования Земли);
в) военные;

Классификация космических аппаратов

Слайд 7

1. По назначению: а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

1. По назначению:
а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

и др.);
б) научно-исследовательские (геофизические, геодезические,
астрономические, дистанционного зондирования Земли);
в) военные;
г) специальные (исследовательские, спускаемые аппараты).

Классификация космических аппаратов

Слайд 8

1. По назначению: а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

1. По назначению:
а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

и др.);
б) научно-исследовательские (геофизические, геодезические,
астрономические, дистанционного зондирования Земли);
в) военные;
г) специальные (исследовательские, спускаемые аппараты).
2. Ближнего и дальнего космоса:

Классификация космических аппаратов

Слайд 9

1. По назначению: а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

1. По назначению:
а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

и др.);
б) научно-исследовательские (геофизические, геодезические,
астрономические, дистанционного зондирования Земли);
в) военные;
г) специальные (исследовательские, спускаемые аппараты).
2. Ближнего и дальнего космоса:
а) околоземные КА (искусственные спутники Земли, обитаемые орбитальные станции, обсерватории);

Классификация космических аппаратов

Слайд 10

1. По назначению: а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

1. По назначению:
а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

и др.);
б) научно-исследовательские (геофизические, геодезические,
астрономические, дистанционного зондирования Земли);
в) военные;
г) специальные (исследовательские, спускаемые аппараты).
2. Ближнего и дальнего космоса:
а) околоземные КА (искусственные спутники Земли, обитаемые орбитальные станции, обсерватории);
б) аппараты для полета к Луне (облетные, десантные, искусственные спутники Луны);

Классификация космических аппаратов

Слайд 11

1. По назначению: а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

1. По назначению:
а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

и др.);
б) научно-исследовательские (геофизические, геодезические,
астрономические, дистанционного зондирования Земли);
в) военные;
г) специальные (исследовательские, спускаемые аппараты).
2. Ближнего и дальнего космоса:
а) околоземные КА (искусственные спутники Земли, обитаемые орбитальные станции, обсерватории);
б) аппараты для полета к Луне (облетные, десантные, искусственные спутники Луны);
в) межпланетные КА (пролетные, десантные, спутники планет).

Классификация космических аппаратов

Слайд 12

1. По назначению: а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

1. По назначению:
а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

и др.);
б) научно-исследовательские (геофизические, геодезические,
астрономические, дистанционного зондирования Земли);
в) военные;
г) специальные (исследовательские, спускаемые аппараты).
2. Ближнего и дальнего космоса:
а) околоземные КА (искусственные спутники Земли, обитаемые орбитальные станции, обсерватории);
б) аппараты для полета к Луне (облетные, десантные, искусственные спутники Луны);
в) межпланетные КА (пролетные, десантные, спутники планет).
3. По типу двигательных установок:

Классификация космических аппаратов

Слайд 13

1. По назначению: а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

1. По назначению:
а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

и др.);
б) научно-исследовательские (геофизические, геодезические,
астрономические, дистанционного зондирования Земли);
в) военные;
г) специальные (исследовательские, спускаемые аппараты).
2. Ближнего и дальнего космоса:
а) околоземные КА (искусственные спутники Земли, обитаемые орбитальные станции, обсерватории);
б) аппараты для полета к Луне (облетные, десантные, искусственные спутники Луны);
в) межпланетные КА (пролетные, десантные, спутники планет).
3. По типу двигательных установок:
а) КА с двигательными установками (ДУ) большой тяги (ДУ на
химическом топливе, ДУ на ядерном топливе);

Классификация космических аппаратов

Слайд 14

1. По назначению: а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

1. По назначению:
а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

и др.);
б) научно-исследовательские (геофизические, геодезические,
астрономические, дистанционного зондирования Земли);
в) военные;
г) специальные (исследовательские, спускаемые аппараты).
2. Ближнего и дальнего космоса:
а) околоземные КА (искусственные спутники Земли, обитаемые орбитальные станции, обсерватории);
б) аппараты для полета к Луне (облетные, десантные, искусственные спутники Луны);
в) межпланетные КА (пролетные, десантные, спутники планет).
3. По типу двигательных установок:
а) КА с двигательными установками (ДУ) большой тяги (ДУ на
химическом топливе, ДУ на ядерном топливе);
б) КА с ДУ малой тяги (плазменные ДУ, электростатические ДУ).

Классификация космических аппаратов

Слайд 15

1. По назначению: а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

1. По назначению:
а) народнохозяйственные (метеорологические, навигационные, спутники связи и телевещания

и др.);
б) научно-исследовательские (геофизические, геодезические,
астрономические, дистанционного зондирования Земли);
в) военные;
г) специальные (исследовательские, спускаемые аппараты).
2. Ближнего и дальнего космоса:
а) околоземные КА (искусственные спутники Земли, обитаемые орбитальные станции, обсерватории);
б) аппараты для полета к Луне (облетные, десантные, искусственные спутники Луны);
в) межпланетные КА (пролетные, десантные, спутники планет).
3. По типу двигательных установок:
а) КА с двигательными установками (ДУ) большой тяги (ДУ на
химическом топливе, ДУ на ядерном топливе);
б) КА с ДУ малой тяги (плазменные ДУ, электростатические ДУ).
4. По типу управления: автоматические и пилотируемые.

Классификация космических аппаратов

Слайд 16

Бортовые системы В первом приближении среди бортовых систем КА можно выделить следующие основные группы: Лекция 1

Бортовые системы

В первом приближении среди бортовых систем КА можно
выделить следующие

основные группы:

Лекция 1

Слайд 17

- Система управления (СУ) - Система ориентации и стабилизации (СОС) -

- Система управления (СУ)
- Система ориентации и стабилизации (СОС)
- Система

терморегулирования (СТР)
- Система энергопитания (СЭП)
- Бортовой радиокомплекс (БРК)
Двигательная установка (ДУ)
- Система обеспечения жизнедеятельности (СОЖ)

Бортовые системы

Слайд 18

Система управления (СУ) обеспечивает выполнение заданной программы работ в автоматическом или

Система управления (СУ) обеспечивает выполнение заданной программы работ в автоматическом или

автоматизированном режиме, когда на некоторых этапах необходимо вмешательство человека: космонавта на борту или оператора на Земле.
Система управления включает автоматику, обеспечивающую в заданной последовательности выполнение рабочих операций, маневр аппарата, заключающийся в определении собственных координат, расчете требуемого импульса и управлении вектором тяги двигательной установки.

Бортовые системы

Слайд 19

Система ориентации и стабилизации (СОС) осуществляет ориентацию аппарата во время полета

Система ориентации и стабилизации (СОС) осуществляет ориентацию аппарата во время полета

и ориентацию относительно объекта исследования, а также стабилизацию (закреплению этого положения).
Ориентация может быть постоянной или изменяющейся в процессе движения, может осуществляться не только конкретного аппарата в
целом, но и отдельных его частей.
Способ определения своего положения (и исполнительный орган) может строиться на использовании внешних воздействий в зависимости от гравитационных, магнитных полей, влияния атмосферы планеты и солнечного давления. В основу может быть заложен принцип гироприборов (гироскопические датчики положения, закрутка аппаратов или специальных роторов). Система может использовать в качестве исполнительных органов малые управляющие реактивные двигатели, работающие на сжатом газе. Информация об ориентации ИСЗ может поступать отдатчиков указанного типа или астродатчиков положения Солнца, планет и звезд. Каждый из принципов обеспечивает определенную точность ориентации, определяющую его использование.

Бортовые системы

Слайд 20

Система терморегулирования (СТР) обеспечивает необходимый тепловой режим на борту ИСЗ, что

Система терморегулирования (СТР) обеспечивает необходимый
тепловой режим на борту ИСЗ, что

связано с определенными требованиями для аппаратуры в целом или для каждого прибора в отдельности, хотя существуют определенные общие требования, предъявляемые к разрабатываемой аппаратуре и условиям ее функционирования в составе КА.
Поверхности КА на околоземной орбите имеют среднюю температуру около 300 К и это обеспечивается подбором их оптических характеристик и отношением площадей, на которую падает солнечное излучение и с которой излучается тепловая энергия.
Система терморегулирования обеспечивает подвод к аппарату заданных внешних теплопотоков. Для этого аппарат определенным образом ориентируется относительно Солнца, используются покрытия с подобранными значениями коэффициентов поглощения и черноты, экранно-вакуумная теплоизоляция. Это пассивная система. При необходимости точного регулирования температуры (например, с точностью ±2 °С) применяются активные системы, организующие теплоотвод в соответствии с режимом аппаратуры. Граница использования систем первого и второго типа определяется максимальной мощностью бортового комплекса и допустимыми колебаниями температуры (обычно она лежит в пределах 20...40 Вт).

Бортовые системы

Слайд 21

Система энергопитания (СЭП) выбирается исходя их времени функционирования и потребляемой мощности.

Система энергопитания (СЭП) выбирается исходя их времени
функционирования и потребляемой мощности.


Система энергопитания обычно строится на использовании некоторого постоянного источника энергии, рассчитанного на средний уровень мощности бортового комплекса, и буферных химических батарей, обеспечивающих пиковые нагрузки. В качестве постоянных источников применяются химические и солнечные батареи, топливные элементы, изотопные и ядерные энергоустановки. В зависимости от потребляемой мощности и продолжительности работы определяются зоны целесообразного использования каждого из источников. Кроме того, система включает в себя преобразователи, коммутационное устройство,
автоматику управления и кабельную сеть.

Бортовые системы

Слайд 22

Бортовой радиокомплекс (БРК) обладает широким диапазоном функций: от измерения расстояний и

Бортовой радиокомплекс (БРК) обладает широким диапазоном
функций: от измерения расстояний и

поиска аппарата до осуществления связи.
Радиокомплекс включает в себя приборные блоки и антенно-фидерное
устройство. В зависимости от назначения, длины волны и необходимого
коэффициента усиления используются штыревые, щелевые и рупорные
антенны, полуволновые диполи и параболические рефлекторы. Антенны
больших размеров часто изготавливают складывающимися на участке
выведения.
Частоты от 100 МГц до 1 ГГц предполагается использовать для связи
с ИСЗ на небольшой высоте, когда применяются ненаправленные и
широконаправленные антенны;
частоты 1... 10 ГГц - при узконаправленных антеннах и широкополосных линиях связи (системы слежения, телепередачи). Эти частоты соответствуют радиоокну атмосферы и минимуму "шумов неба".

Бортовые системы