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, 2018, 1, 97 - 106

СПРОЩЕНА АНАЛІТИЧНА МОДЕЛЬ СИЛОВОГО ВПЛИВУ ПУЧКА ІОНІВ НА СФЕРУ

Маслова А. І.

Маслова А. І.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України
Україна

      Ціль роботи – побудова спрощеної аналітичної моделі силового впливу пучка іонів на сферу. Розглянута задача актуальна в зв'язку з розробкою системи безконтактного способу відведення великих об'єктів космічного сміття за допомогою впливу на них пучка іонів, що випускається спеціальним космічним апаратом. У припущенні гауссового розподілу густини іонів в пучку побудовано вирази для визначення силового впливу іонів на тіло (ціль) в загальному випадку. Для цілі сферичної форми показано, що сила, яка передається цілі пучком іонів, лежить в площині, що утворена віссю симетрії пучка і радіус-вектором центру сфери відносно точки виходу пучка. Побудовано аналітичні оцінки сили, що передається сфері, в разі, коли центр сфери лежить на осі симетрії пучка. Створення спрощеної аналітичної моделі дозволяє краще зрозуміти закономірності впливу пучка на ціль, а також створює умови для синтезу законів управління рухом системи «активний супутник – ціль» і для аналітичних оцінок ефективності цих законів.

силовий вплив іонного пучка, пучок іонів, сфера

1. Liou J. C., Johnson N. L. A sensitivity study of the effectiveness of active debris removal in LEO. Acta As-tronautica. 2009. Vol. 64, № 2. P. 236–243.

2. Jakhu R. S., Nyampong Y. M., Sgobba T. Regulatory framework and organization for space debris removal and on orbit servicing of satellites. Journal of Space Safety Engineering. 2017. Vol. 4, Issues 3. P. 129–137.

3. Pearson J., Carroll J., Levin E., Oldson J. EDDE: ElectroDynamic Debris Eliminator For Active Debris Removal [Электронный ресурс] : International Conference on Orbital Debris Removal (December 8-10, 2009). URL: http://www.star-tech-inc.com/papers/edde_for_debris_conference.pdf.

4. Сайт Организации Объединенных Наций. Руководящие принципы Комитета по использованию кос-мического пространства в мирных целях по предупреждению образования космического мусора [Электронный ресурс]. URL: http://www.un.org/ru/documents/decl_conv/conventions/space_debris.shtml.

5. Сайт Государственное предприятие «Конструкторское бюро «Южное» им. М.К. Янгеля» Борьба с космическим мусором. Активные и пассивные системы [Электронный ресурс]. URL: http://www.yuzhnoye.com/technique/innovative-technologies/space-debris/.

6. LEOSWEEP [Электронный ресурс] : Improving Low Earth Orbit Security With Enhanced Electric Propul-sion. URL: http://www.leosweep.upm.es.

7. Бомбарделли К., Алпатов А. П., Пироженко А. В. и др. Проект «Космического пастуха» с ионным лучом. Идеи и задачи. Космічна наука і технологія. 2014. Т. 20, № 2. С. 55–60.

8. Alpatov A., Cichocki F., Fokov A., Khoroshylov S., Merino M., Zakrzhevskii A. Determination of the force transmitted by anion thruster plasma plume to an orbital object. Acta Astronautica Acta Astronautica. 2016. № 119. P. 241–251.

9. Cichocki F., Merino M., Ahedo E. Modeling and Simulation of EP Plasma Plume Expansion into Vacuum, 50th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, AIAA Propulsion and Energy Forum, 2014, № 3828, 17 p.

10. Beal B. E., Gallimore A., Haas J. M., Hargus W. A. Plasma properties in the plume of a hall thruster cluster. Journal of Propulsion and Power. November–December 2004. Vol. 20, No. 6. P. 985–991.

11. Bombardelli С. [Электронный ресурс]: Ion beam technology for space debris mitigation. URL: http://sdg.aero.upm.es/PUBLICATIONS/PDF/2017/Bombardelli_VKI_LS_IBS.pdf

Copyright (©) 2018 Маслова А. І.

Copyright © 2014-2018 Технічна механіка