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, 2015, 1, 55 - 64

МОДЕЛЬ РУХУ МАЛОЇ РАДІАЛЬНОЇ КОСМІЧНОЇ ТРОСОВОЇ СИСТЕМИ ПІД ДІЄЮ АЕРОДИНАМІЧНОГО МОМЕНТУ

А. І. Маслова

      В даний час широко досліджується можливість використання електродинамічних космічних тросових систем (ЕДКТС) для відведення космічного сміття. Однак, попередній аналіз показав нестійкість радіального положення ЕДКТС, що обумовлена, в тому числі, аеродинамічним впливом. Метою роботи є побудова моделі руху малої радіальної космічної тросової системи (КТС) відносно центру мас, яка буде придатна для аналітичних досліджень резонансних рухів КТС під дією змінного аеродинамічного моменту і оцінок впливу параметрів системи на такі коливання. Розглядається рух системи поблизу положення рівноваги: поздовжня вісь КТС рухається біля місцевої вертикалі, амплітуди коливань поздовжньої осі невеликі, трос натягнутий гравітаційними силами. Для оцінки впливу аеродинамічного моменту на рух КТС обрана модель гантелі. Модель аеродинамічного моменту враховує змінність густоти атмосфери вздовж орбіти і залежність від орієнтації КТС відносно набігаючого потоку. Виділено для розгляду клас малих КТС та визначено для нього діапазони зміни параметрів моделі. Отримані результати буде використано при дослідженні резонансної аеродинамічної нестійкості радіальних КТС, в тому числі ЕДКТС.

космічна тросова система, модель руху відносно центру мас, змінний аеродинамічний момент

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

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

6. Белецкий В. В. Динамика космических тросовых систем / В. В. Белецкий, Е. М. Левин. – М. : Наука, 1990. – 329 с.

7. Маслова А. И. Пространственное движение КА относительно центра масс с учетом переменности аэродинамического момента / А. И. Маслова, А. В. Пироженко // Техническая механика. – 2010. – №. 3. – С. 51 – 62.

8. Кильчевский Н. А. Курс теоретической механики. Т.1. / Н. А. Кильчевский. – М. : «Наука», 1972. – 456 с.

9. Коган Н. М. Динамика разреженного газа / Н. М. Коган. – М. : Наука, 1967. – 440 с.

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

11. Маслова А. И. Аппроксимация момента аэродинамических сил, действующих на космический аппарат с гравитационной системой стабилизации / А. И. Маслова, А. В. Пироженко // Техническая механика. – 2008. – № 1. – С. 9 – 20.

12. Ковтуненко В. М. Аэродинамика орбитальных космических аппаратов / В. М. Ковтуненко, В. Ф. Камеко, Э. П. Яскевич. – Киев : Наукова думка, 1977. – 156 с.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16.Сарычев В. А. Вопросы ориентации искусственных спутников / В. А. Сарычев // Итоги науки и техники : исследование космического пространства. – М. : ВИНИТИ, 1978. – 223 с.

Copyright (©) 2015 А. І. Маслова

Copyright © 2014-2018 Технічна механіка