2.1.3.2. Исходные данные расчетов.
Под штатным спуском далее будет пониматься спуск ТК при штатном функционировании бортовых систем (тормозной ДУ, СУС и т.д.). Таким образом, в данном случае необходимо рассматривать как спуск после завершения программы полета(штатный спуск по определению), так и варианты досрочного завершения полета (спуск из автономного полета до стыковки с МКС, спуск в случае нестыковки). Характеристики ТК и особенно СА могут изменяться в широких пределах.
Наиболее существенно влияющим на траекторию спуска параметром является аэродинамическое качество СА, определяемое величиной поперечного смещения центра масс (ЦМ) СА yт. Диапазон изменения величины yт составляет
-75 мм ≤ yт ≤ -105 мм;
что соответствует
диапазону изменения величины относительной
координаты
(для характерной
длины СА 2145 мм)
-0.03497 ≤
≤ -0.04895.
Диапазон изменения
величины относительной координаты ЦМ
может составлять:
0.37 ≤
≤ 0.39.
Представляется интересным провести анализ характеристик СУС в следующих трех вариантах центровки СА:
Таблица 2.1
|
№ варианта |
|
|
|
1 |
0.37 |
-0.03963 |
|
2 |
0.37 |
-0.03497 |
|
3 |
0.37 |
-0.04429 |
Остальные характеристики ТК и СА приняты равными характеристикам ТК «Союз ТМА-19» по состоянию на 29.06.2010:
- масса ТК 6749 кг;
- масса БО 1130 кг;
- масса СА 2874 кг;
- тяга СКД 300 кг;
- удельная тяга СКД 302 кг;
- тяга 4-х двигателей ДПО-Б (по оси X) 49.6 кг;
- удельная тяга ДПО-Б 267 с.
Варианты начальных условий (Гринвичская система координат ) приведены в таблице 2.2
Размеры и расположение конечных точек траектории спуска (точек ввода парашютной системы) зависят от величины угла входа в атмосферу (Teta25.6), который, согласно документации, может варьироваться в пределах: -1.3 ≤ Teta(25.6) ≤ -1.9 Угол Teta25.6 подбирается с помощью изменения тормозного импульса в ИД. В связи с этим, расчеты проводились для двух предельных значений угла Teta:
- максимальный угол входа Тэт25.6=-1.304 (уставка СУС Импульс = 102.8);
- минимальный угол входа Тэт25.6=-1.896 (уставка СУС Импульс =128.7 ).
Таблица 2.2.
|
Параметр |
Орбита |
|
Время , ДМВ |
15.20.00 |
|
х, км |
-5.6997 |
|
y, км |
6226.0716 |
|
z, км |
2551.6506 |
|
Vx , км |
-4.70692290 |
|
Vy , км |
-2.18309549 |
|
Vz , км |
5.28113139 |
|
Sбал , м3/(кмсек2) |
0.036 |
2.1.3.3. Варианты и результаты статистических расчетов параметров рассеивания точек ввода парашютной системы.
На основании анализа возможных комбинаций исходных данных спуска ТК “Союз ТМА” (разд. 2.1.3.2) были выбраны 5 вариантов расчёта ( табл. 2.1 ) . Выбор осуществлялся исходя из следующих соображений :
Результаты статистических расчётов по оценке параметров рассеивания точек ввода ОСП приведены в табл. 2.3. Вид областей рассеивания точек ввода ОСП в принятой системе координат (разд. 2.1.3.1) представлены на рис. 2.1 ÷ 2.5.
|
№ варианта |
Вариант центровки |
Teta25.6 |
3 промаха, км | |
|
Прод. |
Бок. | |||
|
1 |
1 |
-1.62 |
8.932 |
14.922 |
|
2 |
2 |
-1.62 |
13.285 |
15.501 |
|
3 |
3 |
-1.62 |
12.563 |
18.841 |
|
4 |
1 |
-1.304 |
9.989 |
18.674 |
|
5 |
1 |
-1.896 |
9.989 |
17.940 |
Рис.2.1. Область рассеивания точек ввода ОСП СА “Союз ТМА”.
Вариант 1.
Рис.2.2. Область рассеивания точек ввода ОСП СА “Союз ТМА”.
Вариант 2.
Рис.2.3. Область рассеивания точек ввода ОСП СА “Союз ТМА”.
Вариант 3.
Рис.2.4. Область рассеивания точек ввода ОСП СА “Союз ТМА”.
Вариант 4.
Рис.2.5. Область рассеивания точек ввода ОСП СА “Союз ТМА”.
Вариант 5.