Математическая модель дублирующей системы раскрытия солнечной батареи большой площади
Авторы: Бушуев А.Ю.
Опубликовано в выпуске: #2(62)/2017
DOI: 10.18698/2308-6033-2017-2-1584
Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника
Для повышения надежности тросовой системы раскрытия многозвенной конструкции солнечной батареи предложена дублирующая система раскрытия, состоящая из силового механизма (домкрата), который приводится в движение от электропривода, расположенного в первом звене, и тросовой системы синхронизации. Приведены принципиальная схема силового механизма и кинематическая схема системы синхронизации. Выведена зависимость передаточного отношения от двигателя к первому звену. Построена математическая модель системы раскрытия. Для определения основных характеристик процесса раскрытия использовано уравнение Лагранжа второго рода для кинетической энергии солнечной батареи, моделируемой многозвенником (с присоединенной массой откидных панелей), каждое звено которого предполагается абсолютно твердым телом. Для определения реакций связей и усилий в тросах использованы уравнения Даламбера. Предложен итерационный способ учета упругих деформаций тросов системы синхронизации.
Литература
[1] Бакунин Д.В., Борзых С.В., Ососов Н.С., Щиблев Ю.Н. Математическое моделирование процесса раскрытия солнечных батарей. Математическое моделирование, 2004, т. 16, № 6, с. 86-92.
[2] Ильясова И.Р. Динамика процесса раскрытия многозвенных солнечных батарей. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. акад. С.П. Королева, 2012, № 4 (35), с. 88-93.
[3] Крылов А.В., Чурилин С.А. Моделирование раскрытия солнечных батарей различных конфигураций. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2011, № 1, с. 106-111.
[4] Юдинцев В.В. Моделирование процессов раскрытия многоэлементных конструкций космических аппаратов. Полет, 2012, № 5, с. 28-33.
[5] Кузнецова А.О. Исследование динамики движения раскрывающихся механических систем с упругими связями. Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. акад. М.Ф. Решетнева, 2005, № 3, с. 135-138.
[6] Паничкин В.И. Математическое моделирование динамики деформирования многостворчатой солнечной батареи в процессе раскрытия. Известия АН СССР. МТТ, 1992, № 4, с. 183-190.
[7] Юдинцев В.В. Динамика систем твердых тел. Самара, Изд-во СГАУ, 2008, 115 с.
[8] Featherstone R. Rigid Body Dynamics Algorithms. Springer Science + Business Media, LLC, 2008, 272 p.
[9] Aslanov V., Kruglov G., Yudintsev V. Newton-Euler equations of multibody systems with changing structures for space applications. Acta Astronautica, 2011, vol. 68, no. 11-12. DOI: 10.1016/j.actaastro.2010.11.013
[10] Lakshmi Narayana B., Nagaraj B.P., Nataraju B.S. Deployment Dynamics of Solar Array with Body Rates. International ADAMS User Conference, 2000.
[11] Mengali G., Salvetti A., Specht B. Multibody Analysis of Solar Array Deployment using Flexible Bodies. Universita di Pisa, Facolta di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale, 2007.
[12] Бушуев А.Ю., Фарафонов Б.А. Математическое моделирование процесса раскрытия солнечной батареи большой площади. Математическое моделирование и численные методы, 2014, № 2 (2), с. 101-114.
[13] Бушуев А.Ю., Фарафонов Б.А. Оптимизация параметров тросовой системы раскрытия многозвенной конструкции солнечной батареи. Инженерный журнал: наука и инновации, 2015, вып. 7 (47). DOI: 10/18698/2308-6033-2015-7-1431
[14] Димитриенко Ю.И. Механика сплошной среды. В 4 т. Т. 4: Основы механики твердого тела. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013, 624 с.