Предполагаемый сценарий миссии « Венер а»
-
Upload
rashad-sherman -
Category
Documents
-
view
62 -
download
1
description
Transcript of Предполагаемый сценарий миссии « Венер а»
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина». 2008
Предполагаемый сценарий Предполагаемый сценарий миссии миссии ««ВенерВенера»а»
В.А. Воронцов, М.Б. Мартынов,А.В. Симонов, И.В. Ломакин
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Характеристики перелета Земля - Венера
2
Параметр ЗначениеСтарт с Земли
Дата старта 6 декабря 2016 годаОтлетная асимптотическая скорость 3.316 км/сСклонение вектора асимптотической скорости 28.63°Высота опорной орбиты ИСЗСкорость разгона с опорной орбиты ИСЗ 3.715 км/с
Межпланетный перелетДлительность перелета 162 сутокУгловая дальность перелета 194.30°Большая полуось 0.859 а. е.Эксцентриситет 0.1544Наклонение 0.85°Долгота восходящего узла 6.65°Аргумент перигелия 263.84°Истинная аномалия в момент старта с Земли 164.32°Истинная аномалия в момент прилета к астероиду 358.62°
Подлет к ВенереДата прилета 16 мая 2017 годаПодлетная асимптотическая скорость 2.725 км/сСклонение вектора асимптотической скорости 5.95°Скорость торможения (выхода на ОИСВ) 0.567 км/сВысота перицентра начальной орбиты 300 кмВысота апоцентра начальной орбиты 60000 кмПериод начальной орбиты 2 сутокСуммарные затраты скорости на перелет 4.461 км/с
07.10.2008 Венера-Д
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
РН «Союз-2»
3
•Начальная масса ГБ 7750 кг;
•Сухая масса РБ 1050 кг;
•Заправка РБ 5350 кг;
•Масса топлива, необходимого для выведения на гиперболическую отлетную траекторию 5282 кг;
•Дополнительная масса топлива для компенсации ошибок РНи для реализации отлетного участка во всем диапазоне дат старта 40 кг (8 кг);(резерв топлива, остающегося в баках)
•Масса КА на перелетной орбите 1350 кг;
•Масса топлива, необходимого для коррекциимежпланетного участка траектории 44 кг;
•Масса топлива, необходимого для выхода на начальную орбиту вокруг Венеры 270 кг;
•Масса КА на начальной орбите 1080 кг.
07.10.2008 Венера-Д
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
РН «Зенит-2SLB
4
•Начальная масса ГБ 12000 кг;
•Сухая масса РБ (основной бак + СББ) (1100 + 400) кг;
•Заправка РБ (основной бак + СББ) (5500 + 3000) кг;•Масса топлива, необходимого для выведения на гиперболическую отлетную траекторию 8035 кг;
•Дополнительная масса топлива для компенсации ошибок РН и для реализации отлетного участка во всем диапазоне дат старта (резерв топлива, остающегося в баках) 96 кг (360 кг);
•Масса КА на перелетной орбите 2000 кг;•Масса топлива, необходимого для коррекции межпланетного участка траектории 65 кг;•Масса топлива, необходимого для выхода на начальную орбиту вокруг Венеры 458 кг;•Масса КА на начальной орбите 1540 кг.
07.10.2008 Венера-Д
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Схема межпланетного участка траектории
5
-1.2 -0.8 -0.4 0 0.4 0 .8 1 .2X а.е.
-1.2
-0.8
-0.4
0
0.4
0.8
1.2
Y
а.е.
О рбитыЗем ляВ енераП ерелет
Старт06.12.16
Прилет16.05.17
07.10.2008 Венера-Д
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Изменение расстояний во время перелета
6
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180Время экспедиции, сут.
0
40
80
120
160
Дал
ьнос
ть, м
лн. к
м
Д а льн о стиКА - ЗемляЗем ля - В енераКА - СолнцеКА - Венера
07.10.2008 Венера-Д
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Изменение углов во время перелета
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180Время экспедиции, сут
0
40
80
120
160
200Уг
ол, г
рад
У глыС олнце - КА - ЗемляС олнце - КА - В енераС олнце - Венера - ЗемляС олнце - Зем ля - КАС олнце - Венера - КА
07.10.20087 Венера-Д
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Спускаемый аппарат вариант 1
07.10.20088 Венера-Д
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Схема спуска и дрейфа в атмосфере
9 07.10.2008 Венера-Д
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Спускаемый аппарат вариант 2
07.10.200810 Венера-Д
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Схема спуска и дрейфа в атмосфере
11 07.10.2008 Венера-Д
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
1. Аэростатный зонд, действующий на высоте 55 км (время активного существования 4 сут, масса научной аппаратуры около 5 кг);
2. Аэростатный зонд, дрейфующий на высоте 30-40 км (время активного существования 4 сут, масса научной аппаратуры около 5 кг);
3. Планирующий зонд с большим временем активного существования (~ I мес) и массой научной аппаратуры не менее 20 кг, высота полета 45-50 км.
Дрейфующие в атмосфере Венеры зонды
12
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Распределение зональной компоненты ветра по высоте
13
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Гондола ПАС «Вега»
14
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Материал оболочки
15
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Орбитальный КАНаименование параметра Величина
Параметры режима ориентации и стабилизации :• Угловая скорость стабилизации• Стабилизационное отклонение относительно программного положения• Стабилизационное отклонение относительно программного положения на участке связи
0,005 град/сек 1 град
0,5 град
Частотный диапазон радиолинии:• передача• прием
8,4 ГГц7,2 ГГц
Мощность передатчика: 50 ВтОшибка траекторных измерений (3 б):• Дальности• Скорости
Не более 20 мНе более 0,5 мм/с
Энергопотребление платформы 150 ВтСрок активного существования 5 летМасса БМ НАВИГАТОР-М 195 кгМасса ДУ 175 кгМаксимальная заправка 1000 кг
Орбитальный КА представляет собой модификацию перелетного модуля (ПМ) программы «Фобос-Грунт».После адаптации под программу «Венера», космический аппарат позволит выполнить весь комплекс орбитальных исследований.
07.10.200816 Венера-Д
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Маршевая двигательная установка (МДУ)
Наименование параметра ВеличинаТяга в режиме большой тяги 2016 кгсСоотношение компонентов 1,95….2,05Компоненты топлива АТ + НДМТУдельная тяга в режиме большой тяги 331 сМасса маршевой двигательной установкиМаксимальная масса топлива 5600 кг
07.10.200817 Венера-Д
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Проблемы проектирования пас «Вега"1. Проблема выбора положения СН относительно оболочки (снизу - сверху)
2. Проблема увода ВП от A33. Проблема расхождения ПАС с СН на ПВА, выбор балласта4. Проблема размещения A3 в конструкции СА5. Выбор материала оболочки ПАС (H2SO4 - и не только)6. Обеспечение герметичности оболочки (утечки...)7. Выбор площади ПВА (q- развертывания)!8. Выбор высоты дрейфа и места ввода9. Выбор подъемного газа и способа наполнения (из
баллонов)10. Количество баллонов, размещения11. Давление, запас газа, разбросы12. Проведение испытаний оболочки на герметичность13. «Ложки» на оболочке ПАС14. Испытания в AT, а/х оболочки в связке с ПС15. «Распассивация»16. Выбор источников питания (2 суток, вес)17. Выбор величины избыточного давления18. Радиопрозрачность оболочки. Выбор длины фала
18
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Проблемы проектирования пас «Вега"18. Межполюсная связь 19. Наполнение "Рукав", выбор времени наполнения (210 сек) и
увязка с циклограммой20. Обеспечение беспрерывной связи (интерферометрия, пункты
связи)21. Завязка схемы эксперимента22. Моделирование при ВИ и СИ (штатные параметры) 55 кг на
Венере для давления 1 атм.23. Технология изготовления оболочки
• нанесение клея• варить или клеить• количество полотнищ
24. Укладка• оболочки (+ хранение)• гондолы в контейнере A3
25. Схема развертывания26. Получение (подбор ?) термооптических характеристик (, )27. Заделка полюсов...28. Объем испытаний
• автономные• наземные• ВИ, СИ• корабль (катер)• проблема привязного аэростата
19
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Наименование проекта
Срок запускаЗадачи Состав технических средств
1 2 3
«Венера-Д»2016 г.
Космический комплекс для исследования Венеры, включающий в себя: орбитальный аппарат, аэростаты, спускаемые аппараты с комплексом научных приборов для мониторинга атмосферы и поверхности с целью решения проблем теплового баланса, суперротации, парникового эффекта, эволюции атмосферы, поиска вулканов, измерению химического состава атмосферы и, поверхности, получению изображений поверхности, измерение сейсмики.
-Орбитальный аппарат -Аэростаты (1-2)-Спускаемый аппарат-Долгоживущая станция на поверхности
«Венера - Р» Космический комплекс, обеспечивающий: проведение длительных исследований с помощью орбитального аппарата с радиолокационными измерениями с высоким разрешением и проведение с помощью долгоживущих модулей измерений химического состава атмосферы Венеры, съемку поверхности на этапе спуска, определение минерального состава, определение мест посадки для долгоживущих станций.
-орбитальный аппарат с радиолокационным комплексом-долгоживущий модуль -атмосферный зонд
«Венера-Л» Космический комплекс, обеспечивающий: проведение детальных исследований с помощью сети из нескольких долгоживущих лабораторий на поверхности с забором и исследованием образцов атмосферы и грунта планеты, метео и сейсмологические наблюдения.
-орбитальный аппарат -долгоживущие лаборатории-устройства забора образцов атмосферы и грунта
Концепция построения программы исследования Венеры И технические средства для реализации
(Предложения в ФКП до 2020 года.)
20
© ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина»
Этап работ
Фаза A:Техническое предложение
Фаза B:Эскизный проект. ТЗ на космический комплекс. Разработка планаиспытаний и плана обеспечения надежности
Фаза CВыпуск методик наземных испытанийРазработка и выпуск ТЗ на стенды. Создание испытательныхстендовРазработка и выпуск рабочей и эксплуатационной документации наКАРазработка и выпуск рабочей и эксплуатационной документации наЦПНИ и НКУ
Фаза D:Изготовление деталей и агрегатов для наземной отработки.Корректировка рабочей документацииИзготовление и сборка изделия ВДИПроведение вибро-динамических испытанийИзготовление и сборка изделия ТИПроведение тепловых испытаний изделия ТИПроведение отработки ПАО БВК на комплексном стендеИзготовление и сборка изделия ЭРТИПроведение электрических испытаний изделия ЭРТИКорректировка КД по результатам наземной отработки. Разработкапрограммы ЛИ и программы научных экспер-овДоработка изделия ЭРТИ по результатам наземных испытаний.Проведение дополнительных испытанийИзготовление и сборка штатного изделияПроведение испытаний штатного изделияПодготовка к запуску на космодроме
Фаза E:ЗапускПроведение ЛИ и выполнение программы научных экспериментов
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 22010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
21