Новости космонавтики. Возможные причины неудач Гравицапы на спутнике Юбилейный.

В мае 2008 г. в России был запущен малый космический аппарат (МКА) спутник Юбилейный, на котором был установлен роторно-инерционный движитель твердотельный экспериментальный (ДТЭ), основанный на инерции несбалансированного по скорости вращения грузов, разработанный в НИИ КС.

Основные характеристики движителя ДТЭ:

сила тяги 1…3 Г при разбросах бортового напряжения питания спутника в диапазоне 10…13 В;

масса 1,7 кг;

габариты 200х82х120 мм;

потребляемая мощность до 8 Вт при напряжении 12 В.

Масса спутника составила около 50 кг. С целью уменьшения возмущающего влияния атмосферы спутник был выведен на рабочую около круговую орбиту высотой 1500 км и наклонением 82,5º.

Эксперименты по проверке наличия тяги движителя и ее количественной оценке проводились в сентябре – ноябре 2008 г.

В связи с тем, что спутник имеет одноосную гравитационную ориентацию – по радиусу- вектору к центру Земли – вектор тяги движителя ДТЭ был направлен по оси ориентации и проходил через центр масс спутника. Движитель  ДТЭ включался по команде с Земли      (НИЛАКТ РОСТО) после предварительного уточнения параметров рабочей орбиты спутника по навигационным измерениям. После окончания работы движителя проводились повторные навигационные измерения параметров орбиты спутника и оценка тяги силами НИИ КС.

Вследствие использования на КА гравитационной системы ориентации, тяга ДТЭ направлялась по радиусу, а  не вдоль орбиты, и в этом случае управляющее ускорение по радиусу вызывает лишь периодические возмущения параметров орбиты по радиусу и бинормали и слабое вековое возмущение вдоль орбиты. Поэтому причины  эволюции  орбиты достоверно выявить не удалось. То ли это погрешности измерений и обработки данных или последствия включения ДТЭ? Это официальное заключение специалистов.

С нашей точки зрения причина отсутствия нужных результатов связана не столько с направлением тяги, сколько с её очень малым значением и малой длительностью её воздействия. Для сколько–нибудь заметного изменения орбиты необходимо достаточно длительное воздействие ДТЭ на протяжении нескольких витков.

Читатель Влад Кузмин считает, что причина в принципиальном отсутствии ускорения ДТЭ:

«Вот прочитал статью http://alaa.ucoz.ru/publ/fizika_i_matematika/moi_stati/sputnik_jubilejnyj_gravicapa/2-1-0-118 на вашем сайте. По моему скромному мнению причина неудачи с «юбилейным» немного банальнее. Судя по фото, инерциоид установленный на спутнике был толчинской схемы. А у толчинского инерциоида, да и у прочих дисбалансных инерциоидных схем, есть одно неприятное НО. Они все двигаются неускорено, то есть с некой средней скоростью определяемой количеством рабочих циклов за единицу времени. Если кратко, то это по сути шаговый безопорный движитель. У толчинских моделей «шаги» за цикл составляли сантиметры, и это при сопоставимых массах дисбалансов и остальной «мертвой» массы модели инерциоида. При добавлении «мертвой» массы длина «шагов» инерциоида уменьшается. Тоже самое при уменьшении длинны рычагов дисбалансов. А что мы имеем на «юбилейном»? «Мертвая» масса присоединенная к инерциоиду 50 кило и это при смехотворной длине рычагов дисбалансов судя по фото рабочий радиус не более ~ 30 мм, и ко всему прочему вес дисбалансов тоже незначителен. В итоге «рабочий шаг» за цикл, если грубо прикинуть будет едва ли сотые доли миллиметра. Сомневаюсь, что при этом спутник смог бы сколько-нибудь заметно для ЦУПа «сползти» с орбиты».

По информации в интернете на Юбилейном был установлен не Толчинский инерцоид, а инерцоид с жидким рабочим телом ртутью, который способен двигаться у небольшим ускорением. На испытаниях «гравицапы» в земных условиях на рычажных весах была зафиксирована потеря веса. Однако, хотя для эффективности изменения орбиты ускорение, конечно же, очень важно, сам факт перемещения инерцоидов в пространстве также должен принципиально влиять на изменение орбиты. Ведь даже если средняя скорость инерцоида постоянная, сам факт её возникновения в каждом цикле свидетельствует об ускорении инерцоида внутри цикла.

Таким образом, длительное воздействие ДТЭ в любом направлении непременно должно сказаться и на параметрах орбиты. Наблюдать же движение инерцоида в условиях невесомости на орбите в течение короткого времени, можно только в кабине космического корабля. Остаётся только надеяться, что когда-нибудь такой эксперимент будет проведён.

Подробнее см. Астахов А. А. "Физик движения", глава 12.5