МОДЕЛЬ РОЗКРИТТЯ ЧОТИРИЛАНКОВОЇ СТЕРЖНЕВОЇ КОНСТРУКЦІЇ З РУХОМОЮ ТОЧКОЮ ВІДЛІКУ

Анотація

Наведено спосіб побудови геометричної моделі процесу розкриття стержневої конструкції в умовах невагомості. Особливість досліджень полягає у тому, що конструкція не кріпиться своєю «початковою» точкою до масивного об’єкта в космосі. Аналогом точки кріплення в нашому випадку є точка відліку (термін авторів), яка переміщується в просторі. Ініціювання руху стержневої конструкції передбачає наступне.

У початковому положенні чотириланкова (як приклад) стержнева конструкція розташовується на поверхні космічного апарата, завдяки чому її ланки утворюють пряму лінію. Стержнева конструкція приводиться до руху завдяки одночасному спрацюванню піропатронів, розташованих у вузлах конструкції [1,2]. В результаті стержнева конструкція має відокремитись від поверхні космічного апарата і, обертаючись, має рухатись у просторі в межах умовної площини. Задача  полягає у тому, як обчислити величини зарядів піропатронів, а також як визначити напрямки дії цих піропатронів, щоб стержнева конструкція набувала евентуальних (можливих за певних умов)  конфігурацій. Логічно виникаюче питання «як спіймати» стержневу конструкцію, що віддаляється, можна розв’язати за допомогою проведення аналогічних заходів, спрямувавши другу стержневу конструкцію «назустріч» першій конструкції. Варіант такої схеми розглянуто в даній роботі.    

Одержані результати дозволяють змоделювати траєкторії руху кожного вузла стержневої конструкції. Дослідження базуються на головних положеннях лагранжевої механіки, за допомогою якої вдалося описати геометричну модель процесу розкриття чотириланкової конструкції з врахуванням її основних параметрів, а також умов її не прив'язаності до космічного апарату.

 У достовірності геометричного моделювання процесу розкриття можна пересвідчитись переглянувши комп'ютерні анімації на сайті [3].

Ключові слова: чотириланкова стержнева конструкція, лагранжева механіка, узагальнені координати, траєкторії руху вузлових точок.