Характеристика аспектов эксплуатации космических систем

Использование космических систем по их прямому назначению невозможно вне систем их окружающих, т. е. в отрыве от их взаимодействия с другими системами космического аппарата (КА). Более того, по ряду причин, использование как космической двигательной установки (КДУ), какой бы вид движителя она не использовала, так и энергетической системы КА, основанной на любом принципе, не всегда возможен без использования систем обработки информации и выработки команд располагающихся на Земле и входящих в состав ракетно-космических комплексов (РКК) или ракетно-космических летных комплексов либо еще по-другому просто летных комплексов (ЛК). К анализу взаимодействия всех этих систем мы возвратимся ниже, а сейчас рассмотрим некоторые определения, которые понадобятся для дальнейшего рассмотрения.

Космический аппарат (КА) это общее название различных технических устройств, предназначенных для выполнения целевых задач в космосе. Средством достижения необходимой скорости для осуществления космического полёта КА является ракета-носитель. КА делятся на две основные группы: околоземные орбитальные КА, движущиеся по геоцентрическим орбитам, не выходя за пределы сферы действия гравитационного поля Земли, это т. н. искусственные спутники Земли (ИСЗ), и межпланетные КА.

При этом различают автоматические КА (ИСЗ, искусственные спутники Луны — ИСЛ, Марса — ИСМ, Венеры — ИСВ, Солнца — ИСС и т. п., автоматические межпланетные КА) и пилотируемые космические корабли-спутники, обитаемые орбитальные станции, межпланетные космические корабли. Для доставки грузов на пилотируемые КА служат автоматические транспортные КА. Вместо термина «космический аппарат» иногда используют термин «космический летательный аппарат».

В самом общем виде, траектория полета КА может быть разделена на следующие участки:

участок выведения — где КА сообщается необходимая космическая скорость в заданном направлении;

орбитальный участок, на котором движение КА происходит в основном по инерции, по законам небесной механики;

участок посадки.

В ряде случаев, для выполнения необходимых эволюций, КА снабжаются ракетными двигателями, позволяющими на орбитальном участке изменять (корректировать) траекторию движения или тормозить КА при посадке. Для современных КА, использующих химические РД, протяжённость участков полёта с работающими двигателями (выведение, коррекция, торможение) значительно меньше, чем полная длина орбит.

Отличительная особенность большинства КА - это способность к длительному самостоятельному функционированию в условиях космического пространства. Во многих отношениях (законы движения, тепловой режим и др.) такие КА подобны самостоятельным небесным телам, на которых созданы необходимые условия для работы аппаратуры и существования людей. Среди систем КА основными можно считать:

регулирования теплового режима,

движительная,

энергопитания бортовой аппаратуры,

управления движением в полёте,

радиосвязи с Землёй и др.

В КА с экипажем в герметической кабине обеспечиваются необходимые условия для жизни и работы человека — осуществляется регенерация атмосферы с регулированием её температуры и влажности, снабжение водой и пищей. Решение проблем жизнеобеспечения экипажа особенно сложно для обитаемых орбитальных станций и межпланетных кораблей.

Многие КА имеют системы для ориентации в пространстве. Ориентация КА обычно выполняется с определенной целью (научные наблюдения объекта, радиосвязь, оптимальное освещение солнечных батарей и др.). ............