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科技日?qǐng)?bào)莫斯科11月14日電 （記者董映璧）俄羅斯科研人員發(fā)現(xiàn)了航天器在復(fù)雜機(jī)動(dòng)時(shí)自我修正軌跡的物理機(jī)制，這種機(jī)制將可避免不必要的航向變化和過(guò)高的燃料花費(fèi)，是一種控制航天器的新型高效方法。相關(guān)研究近日發(fā)表在《國(guó)際非線性力學(xué)雜志》上。
任何在自然狀況下處于失重狀態(tài)的物體都會(huì)繞著最近的天體在軌道上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)繞著自己的質(zhì)心旋轉(zhuǎn)。為了在太空中旅行，必須這樣建立設(shè)備的軌跡，使其由星系內(nèi)各種軌道的運(yùn)動(dòng)形成。在這種情況下，計(jì)算軌道之間過(guò)渡所需的機(jī)動(dòng)就具有決定性的意義。為此，航天器啟動(dòng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，獲得加速或制動(dòng)脈沖。這些脈沖的大小和方向是在地球上提前計(jì)算出來(lái)的，但實(shí)際上，在軌道轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種錯(cuò)誤，而錯(cuò)誤可能對(duì)設(shè)備和整體任務(wù)構(gòu)成致命后果。它們的頻率和危險(xiǎn)度會(huì)隨著飛行長(zhǎng)度而上升，并且需要額外的燃料來(lái)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。
薩馬拉大學(xué)飛行器動(dòng)力學(xué)與控制科研實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人安東·多羅申表示，對(duì)航天器動(dòng)力學(xué)的分析可預(yù)測(cè)偏差，并在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的工作中考慮偏差。這樣設(shè)計(jì)航天器，旨在依靠航天器自身的自然慣性使噴氣推力聚集在所需方向上。噴氣推進(jìn)原理假設(shè)設(shè)備的質(zhì)量在燃料燃燒產(chǎn)物噴射的時(shí)刻發(fā)生變化，這決定了系統(tǒng)的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)。他稱，偏差的發(fā)生是由于噴射推力矢量不斷被設(shè)備從既定方向的角運(yùn)動(dòng)帶走，因此沖量被“噴射”。
研究人員稱，新方法將使提前確保航天器的最佳慣性質(zhì)量布局成為可能。由于燃料和其它單元在設(shè)備內(nèi)部容積中的正確位置，可確保動(dòng)量偏差矢量沿著運(yùn)動(dòng)的方向自行聚焦，而無(wú)需額外的校正。
標(biāo)簽： 高效控制
