K.H. Schirrmacher

Die Grundlagen von Lenkungsverfahren werden diskutiert, ohne daß auf praktische Systeme (z. B. Radar oder Inertialsysteme) näher eingegangen wird. Besonders hervorgehoben wird die Notwendigkeit, die entstehenden Probleme nicht im einzelnen, sondern in ihrer Wirkung auf den gesamten Regelkreis, der das Verhalten des Fahrzeugs einschließt, zu behandeln. Nur so kann eine optimale Lösung gewährleistet werden, die einen Kompromiß zwischen Genauigkeit, Zuverlässigkeit und minimalem Fluggewicht darstellt. Der Zweck der Lenkung in der Astronautik wird definiert als das Mittel, jegliche Störung während der Antriebsphase zu erfassen, so daß die notwendigen Endbedingungen für das Erreichen einer vorgegebenen Umlaufbahn erfüllt werden. Ein vereinfachtes Beispiel wird angeführt. Die gestellte Aufgabe für eine bestimmte Umlaufbahn bestimmt die Randbedingungen für die Auslegung des Lenkungsund Steuerungsverfahrens. Als nächster Schritt sind Bahnkurvenberechnungen und eine Optimierung der Nutzlast auszuführen. Diese geben die Grundlagen für die Formulierung der Lenkungsgleichung. Die Wahl des Lenkungssystems hängt von allgemeinen Erfordernissen ab. Das Problem wird diskutiert mit dem Ergebnis, daß (zur Zeit) für ein Radar-Lenkungssystem das Gewicht kleiner ist als für ein Inertialsystem. Nach Festlegung des Verfahrens ist es notwendig, den gesamten Regelkreis zu betrachten, um größtmögliche Vereinfachungen ohne Genauigkeitsverlust zu erreichen. Unumgänglich ist es, Probleme des Überganges von einer Umlaufbahn auf eine andere zu untersuchen. Als Beispiele werden folgende Aufgaben angeführt: die Aufrechterhaltung der relativen Lage von Satelliten zueinander (Nachrichtensatelliten), das Abfangen von Flugkörpern und Rendezvous-Probleme im Raum. Obgleich im allgemeinen die klassische Methode des Überganges (Hohmann) theoretisch als die wirtschaftlichste angesehen wird, wird gezeigt, daß in manchen Fällen der Praxis ein Nutzlastzuwachs erhalten wird, wenn die letzte Stufe einen sehr kleinen, aber langanhaltenden Schub erhält. Für Radar-Lenkungsverfahren hat diese Lösung den beträchtlichen Vorteil einer größeren Meßgenauigkeit, wodurch unter Umständen ein geringeres Fluggewicht ermöglicht wird. Eine weitere Hilfe für die Vereinfachung ist beste Ausnutzung der von einem Navigationsverfahren erhaltenen Information, ein mathematisches Problem, das noch seiner allgemeinen Lösung bedarf. Bei Radarverfahren wird man die Lösung bevorzugen, die die geringste Bandbreite benötigt. Eines der Hauptprobleme der Lenkung ist die Notwendigkeit eines stabilen Winkelbezugssystems, so daß der Schub in der korrekten Richtung erfolgen kann. Die Möglichkeit passiver Stabilisierungsverfahren von Erdsatelliten wird auf Grund ihrer Bewegungsgleichungen diskutiert. Erwähnung findet die Schwierigkeit, aktive Stabilisierungsverfahren zu konstruieren, die über lange Zeit arbeiten. Steuerungsprobleme bei mehrstufigen Raumfahrzeugen werden diskutiert. Biegeschwingungen erschweren die Winkelstabilisierung. Die Probleme, die hier zu lösen sind, werden erwähnt. Lenkungsprobleme zum Mond und den Planeten erfordern im Prinzip keine neuen Verfahren, außer daß man bei Annäherung an das Ziel wahrscheinlich Endkorrekturen wird vornehmen müssen.

WGL-Tagung 1961, Freiburg im Breisgau

Conference Paper

deutsch

A4, 9 Seiten

Jahrbuch der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Luftfahrt, 1961, Jahrbuch der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Luftfahrt; S.85-93; 1962; Braunschweig : Vieweg

NA

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1962