Стр. 1 - В.В. Коровин, А.В. Попов, В.И. Усюкин - Динамика неуправляемого развертывания космической тросовой связки
Упрощенная HTML-версия
УДК 629.783
В. В. К о р о в и н, А. В. П о п о в,
В. И. У с ю к и н
ДИНАМИКА НЕУПРАВЛЯЕМОГО
РАЗВЕРТЫВАНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ТРОСОВОЙ
СВЯЗКИ
Рассмотрено развертывание на орбите космической тросовой
связки путем отделения привязного спутника (зонда) от базово-
го космического аппарата. Проанализирована возможность полу-
чения минимальной амплитуды маятниковых колебаний (либраций)
связки по окончании переходного процесса.
E-mail:
;
Ключевые слова
:
космическая тросовая связка, динамика неуправляемо-
го развертывания, амплитуда либраций.
Задача исследования динамики космических тросовых связок
(КТС), развертываемых в неуправляемом режиме, актуальна в связи
с предполагаемым проведением тросовых экспериментов в космосе и
освоением технологии практического использования связанных кос-
мических объектов. Развертывание КТС рассматривается, например,
в известных монографиях [1 и 2], работе [3], где использованы анали-
тические и численно-аналитические подходы, дающие качественную
картину исследуемых процессов. В настоящей статье приведены ре-
зультаты ряда численных расчетов с учетом следующих допущений:
концевые тела моделируются материальными точками; cвязь конце-
вых тел — невесомая вязкоупругая гибкая нить; орбита центра масс
полагается круговой; развертывание происходит в неуправляемом
режиме; привязной спутник осуществляет свободное движение до
выхода на связь, а при выходе на связь происходит удар с частич-
ным поглощением энергии. Последующая серия отскоков приводит
к гашению радиальной составляющей скорости и переходу связки в
режим либраций. В другом варианте концевые тела связки оснащают-
ся демпферами, гасящими радиальную составляющую скорости при
первом выходе на связь без отскока.
Математическая модель движения космической тросовой связки
строится с использованием уравнений движения материальной точки,
в правых частях которых добавляются реакции нити. Уравнения дви-
жения материальной точки могут быть записаны в геоцентрической
(инерциальной) или орбитальной (неинерциальной) системах отсче-
та. В геоцентрической прямоугольной системе уравнения движения
имеют следующий вид:
¨
x
=
−
μx
r
3
; ¨
y
=
−
μy
r
3
; ¨
z
=
−
μz
r
3
,
(1)
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
33
