Стр. 2 - В.Н. Зимин, В.Г. Бойков, Ф.Р. Файзуллин - Расчет раскрытия крупногабаритной космической конструкции ферменного типа

рассматриваемых ферменных конструкций — тетраэдр, образованный

тремя диагональными и тремя складывающимися стержнями. На базе

конструкции элементарной ячейки в форме тетраэдра можно постро-

ить ферменные модули разнообразных пространственных форм (сфе-

рические, цилиндрические, параболические и другие поверхности) с

различными очертаниями внешнего контура. Габаритные размеры со-

здаваемой ферменной конструкции определяются конкретными тре-

бованиями решаемой технической задачи.

Складывающиеся стержни выполнены из двух равных трубчатых

элементов, соединенных шарниром с пружинами. При складывании

ферменной конструкции трубчатые элементы складывающихся стерж-

ней верхнего и нижнего поясов поворачиваются в шарнирах узловых

соединений и шарнирах, соединяющих их, убираются внутрь кон-

струкции и располагаются между диагональными стержнями (рис. 1).

Диагональные стержни поворачиваются в своих шарнирах узловых

соединений и сближаются, занимая при укладке параллельное поло-

жение. Радиоотражающая поверхность, закрепленная на складываю-

щихся стержнях, при складывании убирается внутрь каркаса. Габарит-

ные размеры укладки по высоте определяются длиной диагональных

стержней. Поперечный размер укладки ферменной конструкции опре-

деляется из условий наиболее тесного расположения узловых шарнир-

ных соединений.

Проектирование и создание раскрывающихся крупногабаритных

космических конструкций в значительной степени опираются на мате-

матический эксперимент, использующий разрабатываемые расчетные

модели с идентифицированными параметрами. Целью эксперимента

является проверка заложенных в конструкцию проектных решений

с точки зрения их соответствия заданию на разработку и обоснова-

ние функциональной пригодности проектируемого изделия. Сложная

с прикладной точки зрения задача математического моделирования ди-

намики раскрывающихся ферменных конструкций как системы мно-

гих тел, очевидно, не может быть решена с помощью одной, универ-

сальной модели. Создание такой модели вызывает принципиальные

затруднения, связанные с отсутствием полной совокупности необхо-

димых данных о геометрических и физических параметрах конструк-

ции, а также с не всегда преодолимыми вычислительными трудностя-

ми и большими затратами машинного времени. Неполнота информа-

ции обусловлена неточностями в изготовлении конструкции, разбро-

сом физико-механических характеристик применяемых материалов,

несовершенствами соединительных узлов и многими другими факто-

рами.

Раскрывающиеся крупногабаритные космические конструкции

ферменного типа доставляются на космические орбиты в сложен-

ном (транспортном) плотноупакованном состоянии, и приведение их

6

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012