МОДЕЛЮВАННЯ РОЗКРИТТЯ У НЕВАГОМОСТІ КАРКАСУ ПАРАБОЛІЧНОЇ АНТЕНИ ЗА ДОПОМОГОЮ ЧОТИРИЛАНКОВОЇ СТЕРЖНЕВОЇ КОНСТРУКЦІЇ

Анотація

Запропоновано  геометричну модель розкриття в умовах невагомості каркасу параболічної антени з використанням стержневої конструкції, подібної чотирьохланковому маятнику. Переміщення ланок конструкції відбуваються завдяки дії імпульсів піротехнічних двигунів на кінцеві точки ланок. Опис руху одержаного інерційного розкриття стержневої конструкції виконано за допомогою рівняння Лагранжа другого роду, і, зважаючи на умови невагомості, побудованого з використанням лише кінетичної енергії системи. Актуальність теми визначається необхідністю удосконалення та дослідження нових технологічних схем розкриття каркасів космічних інфраструктур. У тому числі каркасів параболічних антен, елементами яких є сім'я однакових співфокусних парабол, одержаних обертанням з певним кутовим кроком навколо спільної осі. Крім того, цікавими мають бути нові технології виконання монтажних робіт на орбіті з використанням конструкцій механічних захватів (типу «руки робота»), розташованих зовні космічних апаратів. Визначено параметри та початкові умови запуску руху чотириланкової стержневої конструкції з метою одержання необхідного розташування ланок. Показано, що для впроваджень варіантів інерційного розкриття необхідно застосувати комплект уніфікованих піротехнічних пристроїв, величини імпульсів яких визначаються координатами вектора U¢={0.1, 1.9, 1.3, 2.5} умовних одиниць. Є можливість побудувати графіки зміни у часі функцій значень кутів як узагальнених координат, а також перших та других похідних цих функцій. В результаті можливо надати оцінки силовим характеристикам системи в момент гальмування (зупинки) процесу розкриття. Результати призначено для геометричного моделювання варіантів розкриття чотириланкових стержневих конструкцій в умовах невагомості. Наприклад, каркасів для орбітальних інфраструктур, а також механічних маніпуляторів для захвату космічних об’єктів.