Подробное описание документа

Юлин А. Ю., Солодкая Е. В., Миненко В. Е.
   Оптимизация геометрических характеристик марсианского посадочного корабля для повышения его надежности при входе в атмосферу / Юлин А. Ю., Солодкая Е. В., Миненко В. Е. // Фундаментальные и прикладные задачи механики : материалы Международной научной конференции, Москва, 5-8 декабря 2023 года / сост. Шкапов П. М., Игнатов А. И. ; МГТУ им. Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет). - М., 2024. - С. 241-242.

Исследование Марса является одной из самых актуальных и захватывающих научных тем современности. Красная планета в течение многих лет привлекает внимание ученых и исследователей, представляя собой потенциально жизнеспособную среду. Глав-ной задачей нашей команды является построение научно-исследовательской базы на поверхности планеты. За основу всей экспедиции берется марсианский орбитальный комплекс, а в качестве основного и самого важного элемента рассматривается марсианский посадочный корабль (далее МПК). При помощи МПК с орбиты Марса на его поверхность будет спускаться экипаж (в пилотном варианте) или будет доставляться полезный груз (в беспилотном варианте). Также, в случае спуска с экипажем, планируется поместить внутрь МПК взлетную ракету, чтобы была возможность вернуться на орбитальную станцию. Это накладывает особые ограничения и доставляет немало трудностей в виде большой массы и габаритов (порядка 100 т). При спуске МПК на поверхность Марса необходимо учитывать и контролировать массу параметров: перегрев корабля, возникновение резких перегрузок, разреженную атмосферу планеты, из-за которой затрудняется торможение, и так далее. Избежать или сильно уменьшить влияние всех этих явлений практически невозможно. Совокупность данных факторов может существенно повредить корабль, навредить экипажу и полезному грузу. Именно поэтому необходимо подобрать оптимальные размеры и материалы МПК, чтобы миссия была успешной. В данной работе рассматривается метод оптимизации геометрических форм МПК как способ повышения его надежности при спуске с орбиты на поверхность Марса. Под оптимизацией понимается изменение размеров, перебирание форм корабля и его возможных материалов таким образом, чтобы спуск и сохранение целостности экипажа с полезным грузом стали возможными. В качестве основных параметров, позволяющих оценить пригодность модели были взяты аэродинамические коэффициенты сопротивления (Cx, Cy). Расчет их значений происходил в специализированной программе. По итогу мы получили модель МПК, которая отвечает всем за-данным требованиям и задачам, а именно позволяет совершить посадку на поверхность Марса. При этом спуск может быть, как пилотируемым, так и беспилотным.
Ключевые слова: марсианский посадочный корабль, вход в атмосферу марса