16.3. Требования, предъявляемые к СА при посадке на Марс
НЕОБХОДИМОСТЬ ТОЧНОГО ВХОДА КА В ПЛОТНЫЕ СЛОИ АТМОСФЕРЫ МАРСА. Это приводит к задаче максимизации коридора входа (средствами управления на атмосферном участке движения). Причина заключается в том, что система внеатмосферной навигации и коррекции получается тем проще, надежней и легче, чем меньшую точность она должна обеспечить, т. е. чем больше допустимый вавигационный коридор. Для атмосферного участка — наоборот, чем точнее вход, тем проще организовать оптимальные или близкие к ним режимы снижения. В таких условиях используют следующий компромиссный подход: решают задачу максимизации коридора входа (max Ahn) и, исходя из полученных результатов и практических возможностей, выдвигают требования к величине навигационного коридора. НЕОБХОДИМОСТЬ МАКСИМАЛЬНОГО УМЕНЬШЕНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ ЖЕСТКОЙ ПОСАДКИ КА И УВЕЛИЧЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ МЯГКОЙ ПОСАДКИ. Это выдвигает требования ограничить максимальную глубину погружения в плотные слои атмосферы, а также ставит проблему выбора места посадки. Разреженность атмосферы Марса вызывает стремление организовать движение в ее нижних приповерхностных слоях, где плотность наибольшая, чтобы максимальным образом увеличить эффективность ее тормозящих свойств. Однако это стремление противоречит большой неопределенности в знании рельефа поверхности Марса: возможный перепад высот может достигать 5...10км и более. Чтобы исключить вероятность жесткой посадки КА при организации движения в нижних слоях атмосферы для гашения избытка скорости необходимо накладывать ограничение по минимально допустимой высоте полета над поверхностью (k > Лдо„). Чем меньше величина Лдоп, тем больше возможностей у КА эффективно использовать тормозящие свойства атмосферы. Поэтому величина Лдоп является очень важной характеристикой, во многом определяющей решение проблемы мягкой посадки. Выбору Адоп должен предшествовать достаточно тщательный анализ рельефа поверхности планеты по трассе снижения аппарата, а также в районе посадки. НЕОБХОДИМОСТЬ КОМПЛЕКСНОЙ УВЯЗКИ ВСЕХ УЧАСТКОВ ТРАЕКТОРИИ СПУСКА. При спуске в разреженной атмосфере Марса значительно возрастает роль участка мягкой посадки. Из-за существующей связи участков аэродинамического торможения и мягкой посадки возникает необходимость их увязки. Комплексная оптимизация траекторий спуска — это необходимый первоочередной этап всестороннего исследования проблемы мягкой посадки КА на поверхность Марса, позволяющий в конечном итоге наиболее эффективно решить поставленную задачу. Здесь очень большое значение имеет использование математической теории оптимизации. Во-первых, она позволяет устранить эмпирический подход к решению различных частных задач. Во-вторых, полученные при оптимальном управлении численные результаты определяют тот теоретический предел, к которому надо стремиться при практическом построении той или иной системы.
НЕОБХОДИМОСТЬ ВЗАИМОСВЯЗАННОГО ВЫБОРА ПРОЕКТНО-БАЛЛИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КА, Под основными проектно-баллистически ми характеристиками К А скользящего типа подразумевают прежде всего располагаемое аэродинамическое качество, а также приведенную нагрузку на лобовую поверхность Рх (или баллистический параметр ож). Известно, что для аппаратов, управляемых по крену и осуществляющих посадку на планеты с более плотной атмосферой, решающее значение имеет величина ^pacn, а величина Рх не играет принципиальной роли (по крайней мере, с баллистической точки зрения). Иначе обстоит дело при рассмотрении задачи спуска в атмосфере Марса. Здесь одинаково важное значение имеют оба рассматриваемых параметра.
|
