Выбор проектного облика двигательной установки наноспутника


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Приводятся результаты теоретического и экспериментального исследования прототипа двигательной установки, предназначенной для проведения периодической коррекции орбиты низковысотных научно-образовательных наноспутников. Для этих целей прототип двигательной установки должен обеспечить суммарную характеристическую скорость не менее 20 м/с для наноспутника формата 3U с массой, не превышающей 4,5 кг. При выборе проектного облика учитывались требования по обеспечению безопасности персонала и окружающей среды в процессе испытаний и эксплуатации двигательной установки, возможности попутного запуска ракетой-носителем семейства «Союз», а также с борта Международной космической станции. Разработана электротермическая двигательная установка, для которой в качестве рабочего тела была выбрана «незамерзающая» смесь дистиллированной воды с этиловым спиртом. Показано, что при введении в схему электропитания импульсных накопителей энергии и выделения в циклограмме полёта наноспутника достаточного времени для их заряда, стандартная бортовая система электропитания обеспечивает выдачу одного корректирующего импульса тяги за виток полёта с изменением величины скорости полёта на 0,1 м/с. Изготовленный опытный экземпляр двигателя испытан в атмосфере с укороченными «атмосферными» соплами на «безмоментном» подвесе с использованием высокоскоростной видеоаппаратуры. Измеренная величина тяги соответствовала расчётной и составляла 44 мН.

Об авторах

И. В. Белоконов

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: ibelokonov@mail.ru

доктор технических наук, профессор;
заведующий межвузовской кафедрой космических исследований

Россия

А. В. Ивлиев

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: ivlievav@mail.ru

кандидат технических наук, доцент;
доцент кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности

Россия

А. М. Богатырев

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: a.bogatyrev.19@gmail.com

ассистент межвузовской кафедры космических исследований

Россия

А. А. Кумарин

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: alky_samara@mail.ru

магистрант межвузовской кафедры космических исследований

Россия

И. А. Ломака

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: igormaka63@gmail.com

аспирант межвузовской кафедры космических исследований

Россия

С. П. Симаков

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: simba1393@gmail.com

аспирант межвузовской кафедры космических исследований

Россия

Список литературы

  1. Belokonov I., Ivliev A. Development of a propulsion system for a maneuvering module of a low-orbit nanosatellite // Procedia Engineering. 2017. P. 366-372. doi: 10.1016/j.proeng.2017.03.317
  2. Павлов А.М., Попов А.С. Термоэлектрический двигатель для малых и сверхмалых космических аппаратов // Наука и образование. 2012. № 11. C. 207-216. doi: 10.7463/1112.0492149
  3. Leslabay P., Lauretta R., Pedreira P. The ResistoJet as a simple and cost-effective propulsion system for nano- and microsatellites // 1st IAA Latin American Symposium on Small Satellites: Advanced Technologies and Distributed Systems (March 7-10, 2017).
  4. Deluca L.T., Bernelli F., Maggi F., Tadini P., Pardini C., Anselmo L., Grassi M., Pavarin D., Francesconi A., Branz F., Chiesa S., Viola N., Bonnal C., Trushlyakov V., Belokonov I. Active space debris removal by a hybrid pro-pulsion module // Acta Astronautica. 2013. V. 91. P. 20-33. doi: 10.1016/j.actaastro.2013.04.025
  5. Alkali M., Edries M.Y., Khan A.R., Masui H., Cho M. Design considerations and ground testing of electric double-layer capacitors as energy storage components for nanosatellites // Journal of Small Satellites. 2015. V. 4, no. 2. P. 387-405.
  6. Kumarin A.A., Kudryavtsev I.A. Modelling the EDLC-based power supply module for a maneuvering system of a nanosatellite // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. V. 302. doi: 10.1088/1757-899x/302/1/012044
  7. Симаков С.П., Щербаков М.С. Метод стендовых испытаний микросопел двигательной установки наноспутника, основанный на результатах обработки видеоизображений // Космонавтика и ракетостроение. 2018. № 5 (104). С. 119-129.
  8. Belokonov I.V., Avariaskin D.P. Project of the technology testing of the formation flight of low-orbit nanosatellites // Advances in the Astronautical Sciences. 2018. V. 163. P. 657-663.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2019

Ссылка на описание лицензии: https://journals.ssau.ru/index.php/vestnik/about/editorialPolicies#custom-2

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах