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, 2024, 1, 40- 49

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ВИБОРУ ПАРАМЕТРІВ ДОПОМІЖНОГО ОБЛАДНАННЯ АЕРОДИНАМІЧНИХ СИСТЕМ ВИВЕДЕННЯ КОСМІЧНИХ ОБ'ЄКТІВ З ОРБІТИ

DOI: https://doi.org/10.15407/itm2024.01.040

Ван Чанцін, Палій О. С.

Ван Чанцін
Северо-Западный политехнический университет,
Китай

Палій О. С.
Інститут космічних досліджень Національної академиї наук і Державного космічного агентства України,
Україна

      Мета статті – розробка моделі для вибору проектних параметрів допоміжних систем аеродинамічних систем відведення з орбіти. Для нормальної роботи аеродинамічна система відведення з орбіти, залежно від її класу, оснащується такими системами забезпечення: розгортання; надування і зберігання на борту космічного об'єкта, що знімається з орбіти. Система розгортання аеродинамічних систем, що розгортаються, складається з двох компонентів: системи розгортання щогл, в якій зберігаються і розгортаються чотири скручені щогли, і шпинделя зберігання аеродинамічного крила, на який намотуються чотири квадранти плівкового матеріалу. Надування аеродинамічних систем може здійснюватися кількома способами: за допомогою системи зберігання і подачі газу в оболонку; за допомогою залишкового тиску; за допомогою сублімації порошкоподібної речовини. Наведено характеристики сублімованих речовин та інертних газів для надування. Наведено методику визначення параметрів газу для надування з урахуванням впливу фрагментів космічного сміття на аеродинамічну систему. До матеріалів, що використовуються для виготовлення системи зберігання аеродинамічної системи відведення, висуваються такі вимоги: стійкість матеріалу до дії космічних чинників; стійкість до динамічних навантажень на етапі виведення космічного об'єкта на орбіту; стійкість до температурних деформацій матеріалу. Розроблено математичну модель вибору параметрів допоміжних систем аеродинамічних систем для зведення космічних об'єктів з орбіти. Ця модель включає: оцінку маси системи розгортання; залежності для визначення маси системи надування аеродинамічних систем різних конфігурацій; оцінку товщини матеріалу газового балона різних конфігурацій; залежності для визначення маси системи зберігання аеродинамічної системи відведення з орбіти різних конфігурацій.
     

космічний об’єкт, аеродинамічна система відведення з орбіти, допоміжні системи, проєктні параметри, математична модель

1. Jenkins C. H. M. Progress in astronautics and aeronautics. Vol. 191. Gossamer spacecraft: membrane and inflatable structures technology for space applications. Reston, Virginia : American institute of aeronautics and astronautics, 2001. 586 p.

2. Яворский Б. М. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. Б. М. Яворский, А. А. Детлаф, А. К. Лебедев. 8-к изд., перераб. и испр. Москва, 2006. 1056 с.

3. Shikhirin V. N., Ionova V. F., Shalnev O. V., Kotlyarenko V. I.. Elastic mechanisms and structures (in Russian) Irkutsk, 2006. 286 p.

4. The Echo-I inflation system: technical report. Langley research center; chief D. L. Clemmons Jr. Hampton, Virginia, 1964. 56 p. № TN D-2194.

5. Thunnissen D. P., Webster M. S., Engelbrecht C. S. Low-Mass Inflation Systems for Inflatable Structures. Jet Propulsion Lab., 22 p. URL: http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19960054146.pdf (application date 03/12/2014).

6. Meteoroid and space debris terrestrial environment reference model MASTER-2009 [Electronic resource]. ESA-SD-DVD-02, Release 1.0, December 2010. 1 electronic disc (DVD-R).

7. Koshmarov Yu. A., Ryzhov Yu. A. Applied rarefied gas dynamics (in Russian). Moscow, 1977. 184 p.

8. Pisarenko G. S., Yakovlev A. P., Matveev V. V. Handbook of Materials Resistance (in Russian). 2nd ed. revision and additions. Kyiv, 1988. 736 p.

9. Sutton G. P., Biblarz O. Rocket Propulsion Elements. Eighth Edition. John Wiley & Sons, Inc., 2010. 784 p.

10. Shalin R. E., Efremov I. S., Yarovinskiy Yu. L., Lukin V. I. Experience in design and manufacturing of large-size structures from aluminum-lithium alloys for rocket-space engineering products (in Russian). Welding production. № 11. 1996. URL: https://viam.ru/sites/default/files/scipub/1996/1996-202092.pdf.

11. Ti 6Al 4V (Grade 5) Titanium Alloy Data Sheet. URL: https://kyocera-sgstool.co.uk/titanium-resources/titanium-information-everything-you-need-to-know/ti-6al-4v-grade-5-titanium-alloy-data-sheet/#:~:text=Titanium%206al-4v%20has%20a%20density%20of%204.43%20g%2Fcc.

12. Titanium Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-17) Beta Processed. Matweb. URL: https://www.matweb.com/search/ datasheet_print.aspx?matguid=a33b3d2218204cb0b6f84724768a4176.

13. Titanium Ti-10V-2Fe-3Al (Ti 10-2-3) Solution Treated 850°C (1560°F). Matweb. URL: https://www.matweb.com/search/ DataSheet.aspx?MatGUID=e810947a42894199adec39058992b53a&ckck=1.

14. Titanium IMI 829 (Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.25Mo-0.3Si). Matweb. URL: https://www.matweb.com/search/ datasheet.aspx?matguid=f76e8131f6fb427ba943a92882273970&n=1.

15. Gaydachuk A. V., Karpikova O. A., Kondratev A. V., Slivinskiy M. V. Honeycomb cores and panel structures for space purposes (in Russian): monograph. In 2 vol. Vol. 1. Technological imperfections of honeycomb cores and structures. Kharkiv: National Aerospace University named after N. E. Zhukovsky «Kharkiv Aviation Institute», 2012. 279 p.

16. Banichuk N. V., Karpov I. I., Klimov D. M. Mechanics of large space structures (in Russian). М.: Publishing House «Factorial», 1997. 302 p.

Copyright (©) 2024 Ван Чанцін, Палій О. С.

Copyright © 2014-2024 Технічна механіка