ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 629.78

Технічна механіка, 2016, 3, 57 - 67

КОЛИВАННЯ МАЛОЇ КОСМІЧНОЇ ТРОСОВОЇ СИСТЕМИ ПІД ДІЄЮ АЕРОДИНАМІЧНОГО МОМЕНТУ

А. І. Маслова

      Розглядаються коливання гравітаційно стабілізованої космічної тросової системи (КТС) при впливі аеродинамічного моменту на низьких навколоземних майже колових орбітах. Основна увага зосереджена на дослідженні динаміки класу малих КТС, побудованих на основі потрійного CubeSat. Такий вибір обумовлено необхідністю підготовки натурного експерименту електродинамічної КТС. Показано, що аеродинамічний момент може істотно впливати на динаміку даного класу КТС і викликати резонанси в коливаннях КТС, що перпендикулярні площині орбіти. Для дотримання режиму гравітаційної стабілізації необхідно, щоб параметри КТС відповідали очікуваним розрахунковим значенням щільності атмосфери на заданій орбіті руху центру мас. Отримано прості аналітичні вирази, що дозволяють оцінити амплітуду коливань КТС відносно центру мас. Результати роботи можуть бути використані при виборі параметрів експериментальної КТС та її орбіти або для оцінки аеродинамічного впливу на коливання КТС з вибраними параметрами.

космічна тросова система, аеродинамічний момент, коливання відносно центру мас, резонанси

1. Маслова А. И. Модель движения малой радиальной космической тросовой системы под действием аэродинамического момента / А. И. Малова // Техническая механика. – 2015. – №. 1. – C. 55 – 64.

2. Ahedo E. Analysis of Bare-Tether Systems for Deorbiting Low-Earth-Orbit Satellites / E. Ahedo, J. R. Sanmartin // Journal of Spacecraft and Rockets. – 2002. – V. 39, N 2. – P. 198 – 205.

3. Hoyt R. P. The Terminator Tape™: A Cost-Effective De-Orbit Module for End-of-Life Disposal of LEO Satellites / R. P. Hoyt, I. M. Barnes, N. R. Voronka, J. T. Slostad // Space 2009 Conference, Sept 2009. – 2009. – AIAA Paper 2009-6733. – P. 1 – 9.

4. Bombardelli С. Deorbiting Performance of Bare Electrodynamic Tethers in Inclined Orbits / С. Bombardelli, D. Zanutto, E. Lorenzini // Journal of Guidance, Control and Dynamics. – 2013. – V. 36, N 5. – P. 1550 – 1556.

5 Sanmartin J. R. Electrodynamic Tether Applications and Constraints / J. R. Sanmartin, E. C. Lorenzini, М. Martinez-Sanchez // Journal of Spacecraft and Rockets. – 2010. – Vol. 47, N 3. – Р. 442 – 456.

6. Levin E. M. Dynamic analysis of space tether missions / E. M. Levin. – San Diego : American Astronautical Society, 2007. – 453 p.

7. Белецкий В. В. Влияние аэродинамических сил на вращательное движение искусственных спутников / В. В. Белецкий, А. М. Яншин. – Киев : Наукова думка, 1984. – 188 с.

8. Данилов А. Д. Популярная аэрономия / А. Д. Данилов. – Ленинград : Гидрометеоиздат, 1989. – 234 с.

9.Маслова А. И. Изменения плотности атмосферы при движении космических аппаратов на низких околоземных орбитах / А. И.Маслова, А. В. Пироженко // Космічна наука і технологія. – 2009. – Т. 15, № 1. – С. 13 – 18.

10. Маслова А. И. К моделированию аэродинамического момента, действующего на спутник / А. И. Маслова, А. В. Пироженко // Космические исследования. – 2010. – Т. 48, № 4. – С. 371 – 379.

11. ГОСТ Р 25645.166 – 2004. Атмосфера Земли верхняя. Модель плотности для баллистического обеспечения полетов искусственных спутников Земли. – Принят 2004-03-09. – М. : ИПК Изд-во стандартов, 2004. – 24 с.

12. Басс В. П. Молекулярная газовая динамика и ее приложения в ракетно-космической технике / В. П. Басс. – Киев : Наукова думка, 2008. – 270 с.

13. Чезари Л. Асимптотическое поведение и устойчивость решений обыкновенных дифференциальных уравнений / Л. Чезари. – Москва : Мир, 1964. – 477 с.

14. Маслова А. И. Параметрический резонанс в колебаниях космического аппарата при воздействии переменного аэродинамического момента / А. И. Маслова, А. В. Пироженко // Механика твердого тела. – 2010. – Т. 40. – С. 144 – 155.

15. Якубович В. А. Параметрический резонанс в линейных системах / В. А. Якубович, В. М. Старжинский. – М. : Наука, 1987. – 328 с.

16. Маслова А. И. Влияние переменности аэродинамического момента на динамику гравитационно- стабилизированного КА в плоскости круговой орбиты / А. И. Маслова, А. В. Пироженко // Техническая механика. – 2009. – №. 3. – С. 87 – 97.

17. Пановко Я. Г. Введение в теорию механических колебаний / Я. Г. Пановко. – М. : Наука, 1991. – 256 с.

Copyright (©) 2016 А. І. Маслова

Copyright © 2014-2018 Технічна механіка