ФОРМУВАННЯ БАГАТОЛАНКОВОЇ КОНСТРУКЦІЇ У НЕВАГОМОСТІ ПІД ВПЛИВОМ ІМПУЛЬСІВ НА КІНЦЕВІ ТОЧКИ ЇЇ ЛАНОК

Abstract

Наведено геометричну модель нового способу розкриття в умовах невагомості багатоланкової стержневої конструкції, елементи якої з’єднані подібно багатоланковому маятнику. Розкриття ланок конструкції відбувається завдяки впливу імпульсів піротехнічних реактивних двигунів на їх кінцеві точки. На орбіту комплекти стержнів доставляються у складеному вигляді (касети), після чого необхідно виконати операцію її розкриття для надання робочої форми всій просторовій стержневій конструкції. Розрахунок стержневих конструкцій такого класу пропонується здійснювати на основі Лагранжевої динаміки багатоланкових маятників як консервативної системи. Це дозволить одержати геометричні моделі послідовних фаз розкриття стержневих конструкцій з врахуванням динамічних властивостей. Застосування таких моделей на етапі проектування при подальших дослідженнях допоможе розрахувати параметри функціонування конструкції в цілому.

На актуальність обраної теми вказує необхідність вибору та дослідження можливого рушія процесу розкриття стержневої конструкції маятникового типу. Пропонується використати імпульсні піротехнічні реактивні двигуни, встановлені на кінцевих точках ланок стержневої конструкції. Вони набагато легші і дешевші порівняно, наприклад, з електродвигунами або пружинними пристроями. Особливо це важливо, коли на орбіті процес розкриття конструкції планується здійснити лише один раз. Найчастіше саме одноразово використовуються на орбіті рушії процесу розкриття стержневих конструкцій. Опис динаміки одержаного інерційного розкриття багатоланкової стержневої конструкції виконано за допомогою рівняння Лагранжа другого роду.

Результати призначено для використання при проектуванні систем розкриття великогабаритних конструкцій в умовах невагомості, наприклад, силових каркасів для сонячних дзеркал чи космічних антен.