НЕОБХОДИМЫЕ УСЛОВИЯ СУЩЕСТВОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НА ЗАМКНУТЫХ УЛЬТРАНИЗКИХ ОРБИТАХ
- Авторы: Филатьев А.С.1,2, Голиков А.А.1,3
-
Учреждения:
- Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
- Московский авиационный институт
- Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского
- Выпуск: Том 508, № 1 (2023)
- Страницы: 68-74
- Раздел: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
- URL: https://journals.rcsi.science/2686-7400/article/view/135924
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2686740023010030
- EDN: https://elibrary.ru/TKVMTU
- ID: 135924
Цитировать
Аннотация
Рассмотрена задача стабилизации космических аппаратов на ультранизких (для Земли 120–250 км) орбитах с помощью воздушного электрореактивного двигателя, использующего газы окружающей атмосферы в качестве рабочего тела. Выделяются качественные отличия воздушных электрореактивных двигателей от традиционных электроракетных двигателей и на основании фундаментальных законов механики и электродинамики обосновываются необходимые условия существования космических аппаратов с воздушным электрореактивным двигателем на замкнутых ультранизких орбитах.
Об авторах
А. С. Филатьев
Московский государственный университетимени М.В. Ломоносова; Московский авиационный институт
Автор, ответственный за переписку.
Email: filatyev@yandex.ru
Россия, Москва; Россия, Москва
А. А. Голиков
Московский государственный университетимени М.В. Ломоносова; Центральный аэрогидродинамический институт
имени профессора Н.Е. Жуковского
Email: filatyev@yandex.ru
Россия, Москва; Россия, Московская область, Жуковский
Список литературы
- Crisp N.H., et al. The benefits of very low earth orbit for earth observation missions // Progress in Aerospace Sciences. 2020. V. 117. № 100169. P. 1–18. https://doi.org/10.1016/j.paerosci.2020.100619
- Tisaev M., Ferrato E., Giannetti V., Paissoni C., Baresi N., Lucca Fabris A., Andreussi T. Air-breathing electric propulsion: Flight envelope identification and development of control for long-term orbital stability // Acta Astronautica. 2022. V. 191. P. 374–393. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2021.11.011
- Romano F., et al. Intake design for an Atmosphere-Breathing Electric Propulsion System (ABEP) // Acta Astronautica. 2021. V. 187. P. 225–235. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2021.06.033
- Golikov A.A., Filatyev A.S. Integrated optimization of trajectories and layout parameters of spacecraft with air-breathing electric propulsion // Acta Astronautica. 2022. V. 193. P. 644–652. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2021.06.052
- Bertolucci G., Barato F., Toson E., Pavarin D. Impact of propulsion system characteristics on the potential for cost reduction of earth observation missions at very low altitudes // Acta Astronautica. 2020. V. 176. P. 173–191. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2020.06.018
- Somma G.L., Lewis H.G., Colombo C. Sensitivity analysis of launch activities in Low Earth Orbit // Acta Astronautica. 2019. V. 158. P. 129–139. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2018.05.043
- Чернышев С.Л., Локтионов Е.Ю., Сагалаков А.Э., Скворцов В.В., Филатьев А.С., Успенский А.А. О перспективах инфракрасных лазеров в воздушных электрореактивных двигателях // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2021. Т. 501. С. 19–22. https://doi.org/10.31857/S2686740021060079
- Romano F., et al. RF Helicon-based Inductive Plasma Thruster (IPT) Design for an Atmosphere-Breathing Electric Propulsion system (ABEP) // Acta Astronautica. 2020. V. 176. P. 476–483. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2020.07.008
- Goebel D.M., Katz I. Fundamentals of Electric Propulsion: Ion and Hall Thrusters. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA, 2008. https://doi.org/10.1002/9780470436448
- Filatyev A.S., Golikov A.A., Nosachev L.V., Padalitsa D.I., Skvortsov V.V. Spacecraft with air-breathing electric propulsion as the future ultra-speed aircraft / 71th International Astronautical Congress. The CyberSpace Edition. 01–05 October 2020. IAC-20-C4.6.8.
- Fujita K. Air intake performance of air breathing ion engines // J. of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences. 2004. V. 52. № 610. P. 514–521. https://doi.org/10.2322/jjsass.52.514
- Barral S., Cifali G., Albertoni R., Andrenucci M., Walpot L. Conceptual Design of an Air-Breathing Electric Propulsion System / Joint Conference of 30th International Symposium on Space Technology and Science, 34th International Electric Propulsion Conference and 6th Nano-satellite Symposium. Hyogo-Kobe, Japan. July 4–10. 2015. IEPC-2015-271/ISTS-2015-b-271.
- Space environment (natural and artificial) – Earth upper atmosphere. ISO/FDIS 14222. International Organisation for Standardization. Geneva, Switzerland. 2013. 38 p.
- Маров М.Я., Филатьев А.С. Комплексные исследования электрореактивных двигателей при полетах в ионосфере Земли: К 50-летию Государственной программы “Янтарь” // Космические исследования. 2018. Т. 56. № 2. С. 137–144. https://doi.org/10.7868/S0023420618020061
- Binder T., Boldini P., Romano F., Herdrich G., Fasoulas S. Transmission probabilities of rarefied flows in the application of atmosphere-breathing electric propulsion / AIP Conference Proc. 2016. V. 1786. № 190011. https://doi.org/10.1063/1.4967689
- Romano F., Binder T., Herdrich G., Fasoulas S., Schönherr T. Air-Intake Design Investigation for an Air-Breathing Electric Propulsion System / Joint Conference of 30th International Symposium on Space Technology and Science, 34th International Electric Propulsion Conference and 6th Nano-satellite Symposium. Hyogo-Kobe, Japan. July 4–10. 2015. IEPC-2015-269/ISTS-2015-b-269.
- Filatyev A.S., Erofeev A.I., Nikiforov A.P., Golikov A.A., Yanova O.V. Comparative evaluation of the applicability of electrical ramjets / The 58th Israel Annual Conference on Aerospace Science. WeL1T4.3. Tel-Aviv & Haifa. Israel. 14–15 March 2018. P. 503–519.
- Prieto D.M., Graziano B.P., Roberts P.C.E. Spacecraft drag modelling // Progress in Aerospace Sciences. 2014. V. 64. P. 56–65. https://doi.org/10.1016/j.paerosci.2013.09.001