Атмосфера Земли верхняя. Модель плотности для баллистического обеспечения полетов искусственных спутников Земли

При отсутствии данных об индексе допускается использовать индекс, осредненный по нескольким станциям, находящимся на территории Российской Федерации; ошибка определения при этом не должна превышать одного шага квантования (±0,3333).

А.4 Для высот менее 120 км пространственно-временные вариации плотности не учитывают. Плотность атмосферы рассчитывают по формуле

,

где - коэффициенты, приведенные в таблице А.2,

- номер слоя.

В таблице А.2 коэффициенты для высот от 0 до 60 км являются результатами аппроксимации плотности по ГОСТ 4401. Для высот от 60 до 120 км коэффициенты получены в результате уточнения значений плотности по данным торможения ИСЗ и согласования значения плотности для высоты 60 км с данными ГОСТ 4401.

Таблица А.2 - Коэффициенты для расчета плотности для высот 120 км

При расчете ускорения, вызываемого сопротивлением атмосферы, рекомендуется использовать конструктивный баллистический коэффициент, определяемый из соотношения

.

Для согласования плотности атмосферы, рассчитанной в соответствии с настоящим стандартом, и фактической плотности баллистический коэффициент ИСЗ может уточняться по результатам наблюдений за движением ИСЗ.

Приложение Б

(справочное)

Методика расчета коэффициента аэродинамического сопротивления ИСЗ

Б.1 При определении коэффициента аэродинамического сопротивления ( ) ИСЗ приняты следующие основные исходные предположения:

режим обтекания поверхности ИСЗ разреженным газом - свободномолекулярный;

набегающий поток газа, имеющий переносную скорость , состоит из молекул с температурой , скорости которых распределены по закону Максвелла;

молекулы набегающего потока газа испытывают однократные соударения с поверхностью ИСЗ;

характер отражения молекул от поверхности ИСЗ - полностью диффузный (коэффициенты аккомодации нормального и касательного импульсов равны единице), после отражения молекулы имеют скорости, распределенные по закону Максвелла с температурой поверхности ;

затенение одних элементов ИСЗ другими учитывают по аналогии с геометрической оптикой.

Б.2 При принятых исходных предположениях проекции на орты и вектора аэродинамической силы и , отнесенные к скоростному напору и действующие на элементарную площадку , соответственно, равны:

,

,

где ,

,

.

Б.3 Для определения коэффициента аэродинамического сопротивления ИСЗ, движущегося под углом атаки , наружную поверхность его условно разбивают на элементов простой геометрической формы (например, пластина, цилиндрическая, коническая, сферическая поверхности и др.). Для каждого -го элемента ( 1, 2, ..., ) вычисляют силу аэродинамического сопротивления интегрированием по обтекаемой поверхности выражения проекции на ось силы, действующей на элементарную площадку . Результаты вычислений, полученных для элементов, суммируют и относят к характерной площади и аэродинамическому скоростному напору :

.

Б.4 Погрешность при определении коэффициентов аэродинамического сопротивления ИСЗ по приведенной методике в общем случае составляет не более 30 %. Для ИСЗ, близких по форме к сферической, погрешность в определении коэффициентов аэродинамического сопротивления оценивают менее 7%.

Текст документа сверен по:

официальное издание

М.: ИПК Издательство стандартов, 2004