Исследование динамических характеристик радиального динамического гасителя крутильных колебаний антенны космического аппарата
Авторы: Хрупа С.К., Щеглов Г.А.
Опубликовано в выпуске: #7(79)/2018
DOI: 10.18698/2308-6033-2018-7-1779
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Рассмотрена возможность использования радиального динамического гасителя для гашения крутильных колебаний крупногабаритных антенных систем космических аппаратов. Удобство применения подобного гасителя определяется тем, что в результате внутреннего параметрического резонанса происходит передача энергии от упруго закрепленной антенны, колебания которой трудно демпфировать, к динамическому гасителю, колебания которого демпфируются достаточно просто. Теоретическое исследование динамических характеристик гасителя проведено с использованием простой модельной колебательной системы с двумя степенями свободы. Нелинейные уравнения движения могут быть интегрированы численно. Обнаружено, что радиальный гаситель можно разместить на антенной системе космического аппарата вместо балансировочных грузов, при этом масса динамического гасителя колебаний должна составлять около 35 % массы рефлектора, а его положение равновесия должно находиться на максимально возможном удалении от оси вращения системы. Найдены диапазоны параметров, при которых динамический гаситель колебаний работает эффективно. Обнаружено, что применение этого гасителя целесообразно при относительно больших начальных возмущениях
Литература
[1] Large Space Apertures Workshop. Overview. Keck Institute for Space Studies. URL: http://www.kiss.caltech.edu/workshops/apertures2008/ (дата обращения 01.05.2016).
[2] Raab A. Deployable double-membrane surface antenna. Patent US 5777582 A.07.07.1998. URL: https://www.google.si/patents/US5777582 (дата обращения 05.05.2016).
[3] Зимин В.Н., Крылов А.В., Мешковский В.Е., Сдобников А.Н., Файзуллин Ф.Р., Чурилин С.А. Особенности расчета раскрытия крупногабаритных трансформируемых конструкций различных конфигураций. Наука и образование, 2014, № 10. DOI: 10.7463/1014.0728802
[4] Ozawa S. 30m class lightweight large deployable reflector. Proceedings of the 5th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP). Rome, 11–15 April 2011, рp. 3354–3358.
[5] Kohata H., Usui M., Sunagawa K., Hamaki T., Yamasa Y. In-orbit Electrical Performance of Large Deployable Reflector and Communications Experiments on ETS-VIII. Proceedings of the 26th ISTS (International Symposium on Space Technology and Science). Hamamatsu City, Japan, June 1–8, 2008.
[6] Santiago-Prowald J. Large Deployable Antennas Mechanical Concepts. Large Space Apertures Workshop. California Institute of Technology, Pasadena, 2008, November 10–11. URL: http://www.kiss.caltech.edu/workshops/apertures2008/talks/santiagoprowald.pdf (дата обращения 08.04.2016).
[7] Биюшкина Т.С., Щеглов Г.А. Анализ способов демпфирования колебаний крупногабаритных конструкций КА в магнитном поле Земли. Аэрокосмический научный журнал, 2016, № 3. DOI: 10.7463/aersp.0316.0841754
[8] Коцур О.С., Хрупа С.К. Применение динамических гасителей для сокращения времени переходных процессов элементов КА. Наука и образование, 2017, № 5. DOI: 10.7463/0517.0001135
[9] Зайцев С.Э. Космический аппарат-носитель РСА «Кондор-Э» как основа радиолокационной космической системы «Кондор-ФКА». VII Всерос. Армандовские чтения. Муром, Муромский ин-т ВГУ им. А.Г. и Н.Г. Столетовых, 2016. URL: www.mivlgu.ru/conf/armand2016/rmdzs-2016/pdf/S5_4.pdf (дата обращения 08.04.2016).
[10] Viet L.D., Park Y. Vibration control of the axisymmetric spherical pendulum by dynamic vibration absorber moving in radial direction. Journal of Mechanical Science and Technology, 2011, vol. 25, iss. 7, pp. 1703–1709.
[11] Younes M.F. Numerical study for dynamic vibration absorber using Coriolis force for pendulum system. Journal of American Science, 2015, no. 11 (12), рр. 157–162.
[12] Matsuhisa H., Yasuda M. Dynamic absorber for ropeway gondola using coriolis force. Vietnam Journal of Mechanics, VAST, 2008, vol. 30, no. 4, pp. 291–298.
[13] Matsuhisa H., Yasuda M. Dynamic Vibration Absorbers for Rolling Structures. Conferencia Passive Vibration Absorbers. URL: http://www.iingen.unam.mx/es-mx/BancoDeInformacion/MemoriasdeEventos/Conferencia30Ags2012/DynamicVibrationAbsorbers.pdf (дата обращения 26.03.2018).
[14] Витт А., Горелик Г. Колебания упругого маятника как пример колебаний двух параметрически связанных линейных систем. ЖТФ, 1933, т. III, вып. 2–3, с. 294–307.