Оптимизация траекторий выведения и параметров компоновки космических транспортных систем с учетом аэродинамического нагружения

15 Марта 2016

Докладчик: Голиков Александр Александрович (ЦАГИ) , agorgy@yandex.ru

Тезисы доклада "Оптимизация траекторий выведения и параметров компоновки космических транспортных систем с учетом аэродинамического нагружения"

Обобщены результаты исследования задачи оптимизации на основе принципа максимума Понтрягина параметров и траекторий выведения космических транспортных систем (КТС) с учетом особенностей полета в атмосфере.

Обсуждаются вопросы:

— регуляризации решения в рамках формализма принципа максимума;

— методики учета практических ограничений по условиям балансировки и нагружения элементов конструкции, которая реализована в совместной работе с ГКНПЦ им. М.В. Хруничева;

— новые результаты по качественному влиянию аэродинамических сил на структуру оптимальных траекторий и законов управления, полученные с использованием расчетных и экспериментальных данных об аэродинамических характеристиках типичных компоновок КТС.

Показано существование наряду с традиционными, обоснованными теорией Охоцимского-Энеева-Лоудена, нового класса оптимальных законов управления колебательного типа. Демонстрируются качественные изменения, в том числе бифуркации, оптимальных траекторий и законов управления при вариации параметров задачи.

Показано, что даже относительно небольшие аэродинамические силы при оптимальном управлении качественно меняют зависимость максимальной массы выводимого полезного груза от таких параметров, как максимальное аэродинамическое качество, площадь оперения, коэффициент аэродинамического момента и т.д., что может приводить в том числе к оптимальности нетрадиционной для КТС компоновки с аэродинамическими несущими поверхностями.