Как марсианский космический корабль управляет ориентацией при финальном спуске и посадке?

Когда я смотрю видео зондов, приземляющихся на Марсе после того, как отрезали парашюты, они показывают, как посадочный модуль выполняет окончательную корректировку ориентации перед приземлением.

Двигатели, похоже, не имеют диапазона векторизации, но я не знаю, является ли это упущением анимации или отражает реальность.

Поэтому мне интересно, как зонд корректирует свой тангаж, рыскание и крен.

примечание: мой вопрос касается управления ориентацией недавних посадочных модулей Марса после парашюта , а не различных анимаций, которые там есть. Схем посадки на Марс было много, нет необходимости рассматривать каждую, но если есть возможность сосредоточиться на более поздних, это было бы очень полезно.

В качестве примера этот ответ ссылается на Spaceflight 101 , в котором говорится:

Они работают в импульсном режиме, чтобы остановить горизонтальную и вертикальную скорость корабля, а также удерживать его в правильной ориентации для посадки, что достигается за счет дифференциальной пульсации двигателей для активного управления тангажем, рысканьем и креном посадочного модуля.

но вообще не понятно как это работает.

ЕКА и Роскосмос:

НАСА:

НАСА/CSA/университеты:

Добро пожаловать в Space Exploration SE! Можете добавить ссылку на видео?
Добро пожаловать в космос! Поскольку на Марс приземлялись несколько разных миссий — разными способами — было бы полезно, если бы вы могли определить, какая это миссия. Спасибо!
Это хороший вопрос! В этом ответе есть некоторая информация от Spaceflight 101 для InSight, но я не думаю, что ее достаточно, чтобы ответить на ваш вопрос. Я внес некоторые изменения, чтобы было понятнее, что ваш вопрос не о различных видео.

Ответы (1)

На InSight установлено 12 двигателей, установленных вокруг внешнего края посадочного модуля, и все они направлены в фиксированную ориентацию, как правило, вниз. У двигателей есть клапаны с электрическим приводом, которые могут работать довольно короткими импульсами - двигатель может срабатывать на доли секунды за раз.

По-разному контролируя скорость и/или продолжительность импульсов на разных двигателях, посадочный модуль может создавать большую восходящую силу с одной или другой стороны, что заставляет его наклоняться в нужном направлении. Это «дифференциальная пульсация». Я полагаю, что аналогичные системы использовались на Viking и MSL; не уверен насчет Spirit & Opportunity.

Во время конечной фазы снижения, когда посадочному модулю необходимо резко затормозить, двигатели будут в основном включены, при этом они ненадолго отключаются с той или иной стороны, чтобы контролировать положение, позволяя этой стороне опускаться.

Это дает контроль тангажа и рыскания. Управление креном немного менее критично при спуске, но мне кажется, что группы двигателей в каждом углу посадочного модуля немного наклонены друг от друга:

введите описание изображения здесь

Таким образом, дифференциальная пульсация двигателей в каждой группе давала бы небольшой контроль по крену.

В описании Spaceflight101 предполагается, что двигатели могут быть дросселируемыми, но мне не ясно, означает ли это создание усредненного по времени уровня тяги за счет пульсации или постоянной более низкой тяги за счет удерживания топливного клапана частично открытым; Техническое описание Aerojet не описывает именно эту модель. Дифференциальное управление положением дроссельной заслонки в любом случае работает по существу так же, как дифференциальное импульсное управление.

Отредактировано по адресу.
Поиск статьи Spaceflight 101 для «2.5» находит то, что кажется релевантным разделом, но я действительно его не понимаю.
Речь идет о двигателях управления траекторией, а не о посадочных двигателях.
Хм, я думаю, что управление ориентацией и двигатели TCM прикреплены к корпусу, а не к посадочному модулю, поэтому управление креном должно полностью осуществляться посадочными двигателями.
Может быть, у него есть RCS для рулона. Я не думаю, что они просто запустят зонд, не контролируя крен при снижении. Все равно большое спасибо за ответы!
Как марсианский космический корабль управляет ориентацией при финальном спуске и посадке?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v