Космические двигательные установки, страница 14

Системы поверхностного натяжения пассивно управляют топливом в окружающей среде с нулевой гравитацией, используя лопасти, экраны или губку для фитиля топлива внутри выходных каналов топливного бака. В этом способе пузырь газа наддува всегда удерживается в центре бака. Все эти устройства полагаются на силу поверхностного натяжения для отделения жидкости от газа [Martin, 1986].

В зависимости от специфических требований задачи КА может использовать от нескольких до 30 тяговых модулей. Эти двигатели могут генерировать длинные, установившиеся режимы горения для маневров управления скоростью с целью коррекции или поддержания орбиты. Они могут работать также в коротких импульсах длительностью каждый по несколько миллисекунд для управления ориентацией или моментом. В некоторых задачах двигатели управления ориентацией могут выдавать свыше миллиона импульсов за время их активного существования. Широкий диапазон режимов работы удовлетворяет большим требованиям на двигательные системы управления ориентацией и скоростью КА. Таким образом, разработчики этих двигателей обращают, по крайней мере, столько же внимания сроку службы, сколько и характеристикам. Фактически, в некоторых случаях абсолютная характеристика второстепенна к требованиям увеличения срока активного существования и надежности. Таблица 17.10 представляет описания рабочих характеристик для типичных квалифицированных для полета двигателей управления ориентацией и скоростью.

Для гарантии того, что вектор тяги указывает сквозь центр масс КА, могут быть предусмотрены некоторые способы управления вектором тяги. Эти системы должны учитывать сдвиг центра масс по мере сгорания топлива, и позволять необходимый производственный допуск. Если нарушение вращающего момента, получающегося из-за разрегулированного вектора тяги, мало, системы регулирования обратной связи КА (т.е. пульсирующие двигатели) могут компенсировать их. В других случаях весь носитель может быть намеренно закручен во время работы основного двигателя для уравновешивания другого разрегулирования тяги ракетного двигателя. Если нет, мы можем взять на подвес карданов большой ракетный двигатель или только его сопло. В альтернативе, несколько пакетов ракетных двигателей могут обеспечить основной импульс с противостоящими двигателями, выключенными на короткие периоды времени для компенсации нарушения вращающих моментов. Подобным образом для коррекции этих нарушений мы можем использовать способность отдельных ракетных двигателей в пакете к ограниченному дросселированию.