Динамика раскрытия упругого пантографного гравитационного стабилизатора

Abstract

Объект исследования – нестабилизированный космический аппарат, в котором в качестве гравитационного стабилизатора и носителя солнечных батарей используется пантографная конструкция, развертываемая на орбите. Цель исследования – построение математической модели такой системы с учетом упругости элементов конструкции пантографа как в продольном, так и в поперечном направлении. С использованием пакета прикладных программ, написанного на языке Fortran, проведено численное моделирование поведения объекта в режиме раскрытия конструкции при разных значениях как параметров объекта, так и характера процесса в поле гравитационных сил Земли. Проведен анализ полученной информации и приведены графики, которые иллюстрируют поведение характерных переменных.

Об'єкт дослідження – нестабілізований космічний апарат, у якому як гравітаційний стабілізатор і носій сонячних батарей використовується пантографна конструкція, що розгортається на орбіті. Ціль дослідження – побудова математичної моделі такої системи з урахуванням пружності елементів конструкції пантографа як у поздовжньому, так і в поперечному напрямку. З використанням пакета прикладних програм, написаного мовою Fortran, проведене чисельне моделювання поведінки об'єкта в режимі розкриття конструкції при різних значеннях як параметрів об'єкта, так і характеру процесу в полі гравітаційних сил Землі. Проведено аналіз отриманої інформації та наведені графіки, які ілюструють поведінку характерних змінних.

The object of the study is an unstabilized spacecraft using the on-orbit deployment pantograph construction as a gravitational stabilizer and a holder of solar batteries. The objective of study is to derive a mathematical model of this system taking into account both longitudinal and transversal flexibility of the pantograph. The numerical simulation of behavior of the object under consideration in the mode of deployment of the structure at the different values of parameters of the object and the character of the process in the Earth’s gravitational field is carried out using the Fortran-based package. Information obtained is analyzed and the graphs of the behavior of characteristic variables are examined.