Волоцуев В.В. «Цифровая модель силы сопротивления верхней атмосферы Земли для проектирования низкоорбитальных космических аппаратов» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 22, № 3, с. 13-24 (2023)

Описывается цифровая модель для оценки силы сопротивления верхней атмосферы Земли, действующей на низкоорбитальный космический аппарат. В отличие от классической модели вычисления аэродинамической силы, цифровая модель является результатом работы компьютерного алгоритма, который выдаёт поле значений аэродинамической силы с учётом изменения высоты полёта, аэродинамического коэффициента и площади миделя космического аппарата во времени. В вычислениях также используется цифровая модель динамической плотности верхней атмосферы Земли. Цифровая модель силы сопротивления верхней атмосферы Земли является полезной в проектировании низкоорбитальных космических аппаратов с двигательной установкой малой тяги (порядок тяги – миллиньютоны). На основе полученного поля значений аэродинамической силы можно сформировать требования к геометрии космического аппарата, режимам ориентации и размещению двигателей малой тяги (к примеру, электрореактивных двигателей). При накоплении большого объёма данных в форме табличных функций аэродинамической силы от пространства различных проектно-баллистических параметров низкоорбитальных космических аппаратов, возможно создание машинной модели (ML-модели), которая по ограниченному набору исходных требований будет выдавать прогнозы величин проектных характеристик для разрабатываемого низкоорбитального космического аппарата.

Клюшников В.Ю., Захарова А.П., Усовик И.В. «Классификация и сравнительный анализ методов ограничения техногенного загрязнения околоземного космического пространства» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 22, № 3, с. 25-35 (2023)

Представлены анализ и классификация методов ограничения техногенного загрязнения околоземного космического пространства по выбранным критериям. Дана краткая характеристика существующих и перспективных методов ограничения техногенного загрязнения околоземного космического пространства с указанием уровня технологической готовности и области применения того или иного метода.

Крючков А.Н., Сафин А.И., Ермилов М.А., Видяскина А.Н., Иголкин А.А., Шахматов Е.В. «Модальный анализ солнечной панели космического аппарата» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 22, № 3, с. 36-46 (2023)

Актуальность исследования собственных форм механических колебаний выносных элементов космических аппаратов обусловлена проблемой потери их управляемости вследствие сбоев в работе бортовых систем навигации и управления. В качестве предмета исследования рассмотрена солнечная панель космического аппарата, представляющая собой каркас с закреплёнными на нём модулями с фотоэлементами. При этом объектом исследования являются механические колебания такой панели как податливой многомассовой конструкции. В статье проведён модальный анализ для определения собственных частот и форм колебаний солнечной панели космического аппарата. В рамках такого анализа разработана конечно-элементная модель солнечной панели, на основе которой выполнен модальный расчёт конструкции. Для верификации и уточнения модели создана установка для проведения полноразмерных испытаний изделия. По результатам экспериментальных исследований произведено уточнение модели, позволившее получить расхождение результатов не более 2,5 Гц.

Куренков В.И., Пупков Е.А. «Модели для определения ориентации солнечной батареи космического аппарата наблюдения относительно Солнца при объектовой съёмке и перенацеливании» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 22, № 3, с. 47-58 (2023)

Разработаны упрощённые модели и алгоритмы для оценки текущего значения угла между нормалью к плоскости панели солнечной батареи и направлением на Солнце в моменты объектовой съёмки и в процессе переориентации космического аппарата дистанционного зондирования Земли с учётом относительного движения объектов наблюдения в поле обзора космического аппарата. Модели отличаются от существующих тем, что в них не требуется знание программ управления космическим аппаратом по углам тангажа, крена и рыскания в каждый момент времени процесса его целевого функционирования и перенацеливания. На основе полученных моделей разработан эффективный по скорости выполнения расчётов модуль программного обеспечения, не требующий больших вычислительных ресурсов, который используется в программном комплексе имитации целевого функционирования космической системы наблюдения с учётом длительного орбитального движения спутников, изменений параметров орбиты, вектора направления на Солнце и других факторов. Проведена проверка адекватности разработанных моделей способом визуализации орбитального движения космического аппарата и его разворотов при перенацеливании, а также путём сравнения результатов моделирования с результатами аналитического расчёта для частных случаев исходных данных. Приведены примеры реализации окон программного обеспечения.