КОМАНДИРУ ВОЙСКОВОЙ ЧАСТИ 73790
генерал-лейтенанту-инженеру
товарищу МЕЛЬНИКОВУ Г.П.
От старшего научного сотрудника
КОЛТУНОВА Я..И.
ДОКЛАДНАЯ ЗАПИСКА:
"О возможности и необходимости освоения новых режимов движения космических аппаратов — с гиперкосмическими и гипокосмическими скоростями по квазикеплеровым центральным и нецентральным орбитам и проведении специальных орбитальных экспериментов на космических кораблях и орбитальных станциях ".
В развитие имеющихся и широко применяемых способов движения космических аппаратов по центральным кетлеровым орбитам с первой-третьей космическими скоростями (свободное движение и движение по спиралевидным траекториям - при воздействии силы тяги или тормозящей силы, направленной по касательной к траектории) мною с 60х гг исследуется новый класс движений космических аппаратов — по центральным и нецентральным квазикеплеровым орбитам с гиперкосмической или гипокосмической скоростью на всей или части орбиты.
Часть полученных результатов этих исследований, проводившихcя в инициативной порядке, защищена заявками на изобретения ( №№ 1504263, 1589830, 1595063, 1594688, 1598591,1598595, 2202587 за 1969-1976 гг ) и авторскими свидетельствами на изобретения ( №№ 60524, 99105, 103509 за 1969-1977 гг) от имени нашей организации. Заявки на изобретения подготовлены мною или в соавторстве с энтузиастами предложенного направления развития нашей техники.
Разработанные способы позволяют реализовать широкий класс новых режимов движения и эксплуатации космических аппаратов, кораблей и орбитальных станций в космосе, существенно расширить перечень применений практической космонавтики на продолжительный период и внести новое содержание в решаемые в космосе задачи в интересах науки, народного хозяйства и обороны, а так же в создание перспективных высокоскоростных земных и космических транспортных средств различного состава и назначения.
Рассмотренные новые классы пространственных и плоских движений космических аппаратов и носителей имеют, на наш взгляд, большое практическое значение для обеспечения создания, обслуживания, восполнения орбитальных систем космических аппаратов и взаимодействия с системами космических аппаратов, расширения возможностей использования бортовой и наземной аппаратуры для эксплу-атации наземных и космических объектов, улучшения условий работы космонавтов и пассажиров перспективного космического транспорта, строителей и операторов будущих космических заводов, для увеличения возможностей маневра, проведения научных и технологических исследований в космосе и т.д.
В теоретическом плане рассмотренные новые классы движений космических аппаратов в космосе включают в свой состав, как частный случай, известный, указанный выше, класс движений космических аппаратов скоростей и траекторий.
Следовательно, рассматриваемое
резкое расширение возможных скоростей и траекторий движений в космосе и областей применения космических аппаратов, теории и практики ракетной техники и космонавтики отвечает принципу соответствия современного естествознания, требующему, чтобы новые достижения содержали, как частные случаи, имеющиеся.
Для осуществления движения космических аппаратов (КА) по квазикеплеровым, т.е. совпадающим только по форме с кеплеровыми, орбитам (траекториям) с суперкосмическими, т.е. отличающимися от скорости свободного движения (космической) по этим орбитам (траекториям) в большую (гиперкосмические) или в меньшую (гипокосмические), скоростями в центральных плоскостях необходимо к центру масс КА, кроме касательных к заданной траектории разгоняющей или тормозящей (компенсирующей, в случае необходимости) сил, прикладывать также направленную к гравицентру удерживающую Qц - в первом случае или направленную от гравицентра поддерживающую Qп - во втором случае, рассчитанные по разработанному алгоритму в соответствии с заданной программой движения, активные силы.
Для осуществления движения КА по нецентральным, т.е. смещённым на расстояние Z от соответствующих центральных плоскостей (проходящих через гравицентр), орбитам (Z - орбитам) с заданной или изменяемой по предусмотренной программе скоростью необходимо прикладывать к центру масс КА, кроме указанных ( в общем случае ) разгоняющей или тормозящей, компенсирующей, удерживающей или поддерживающей сил, соответствующую заданным параметрам орбиты Z - КА смещающую силу Qz , направленную в каждый момент времени перпендикулярно плоскости Z – орбиты в необходимую сторону от центральной плоскости.
Алгоритмы для определения удерживающей, поддерживающей и смещающей сил в функции требуемых параметров орбиты, скорости и программы движения КА, разработанные автором, приведены в указанных выше заявкам на изобретения и материалах изобретений, по которым получены авторские свидетельства. Разработаны также алгоритмы для определения равнодействующих ускоряющих, тормозящих, компенсирующих, удерживающих, поддерживающих и смещающих сил, (необходимых для реализации заданных программ движения КА по квазикеплеровым и Z - орбитам), приложение которых к центру масс КА в каждый момент активного движения энергетически значительно более выгодно, чем приложение указанных сил по-отдельности, хотя и может потребовать соответствующей ориентации КА или тяговых приборов, необходимой коммутации направления и величины силы тяги (введения соответствующих систем регулирования).
Необходимые удерживающая, поддерживающая, смещающая силы могут возбуждаться (обеспечиваться ) за счёт программированной работы специальных и штатных ракетных дли воздушно-реактивных двигателей на жидком, твёрдом, ядерном или комбинированном топливе, за счёт подъём-ной силы крыльев и других азродинамически значимых поверхностей КА ( орбитального самолёта и т. п. ) при положительном , отрицательном боковом или им соответствующем пространственном (эквивалентном) угле атаки, за счёт взаимодействия физических полей, создаваемых на КА.