Исследование влияния движения подъемника на динамику неэкваториального космического лифта

Авторы

Пикалов Р. С.

Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, Самара, 443086, Россия

e-mail: pickalovrs@gmail.com

Аннотация

В работе исследована динамика неэкваториального космического лифта, с учетом движения подъемника. Трос моделируется парой неупругих нерастяжимых стержней, переменной длины и переменной площади поперечного сечения. Построена математическая модель, описывающая пространственное движение космического лифта. Проведено численное моделирование системы во время подъема груза, для случаев экваториального и неэкваториального лифта. Установлено, что движение подъемника приводит к возникновению поперечных колебания в тросе. Исследовано движение груза после отделения от лифта. Получена зависимость радиусов апогея и перигея от высоты отделения груза.

Ключевые слова

космический лифт, подъемник, трос, неэкваториальный, орбитальное движение, полезная нагрузка

Библиографический список

1. Aslanov V.S., Ledkov A.S. Dynamics of the tethered satellite system. Cambridge: Woodhead Publishing Limited, 2012. 331 p.
2. Pelt M. Space tethers and space elevator. Springer, 2009. p.225.
3. Edwards B.C. The space elevator. NIAC Phase Final Report. 2003. 43 p.
4. Pugno N.M. Towards the Artsutanov’s dream of the space elevator: the ultimate design of a 35 GPa strong tether to grapheme. // Acta Astronautica. 2013. Vol. 82. no. 2. P. 221-224.
5. Поляков Г.Г. Привязные спутники, космические лифты и кольца. — Астрахань: Изд-во Астраханского гос. пед. ун-та, 1999. — 579 с.
6. Pearson J. The orbital tower: a spacecraft launcher using the Earth’s potential energy.// Acta Astronautica 2010. Vol. 2. no. 9-10. P. 785-799.
7. Williams P., Ockels W. Climber motion optimization for the tethered space elevator // Acta Astronautica. 2010. Vol.66. no. 9-10. P.1485-1467.
8. Cohen S.S., Misra A.K. The effect of climber transit on the, space elevator dynamics // Acta Astronautica. 2009. Vol. 64. no. 5-6. P. 538-553.
9. Woo P., Misra A.K. Dynamics of a partial space elevator with multiple climbers // Acta Astronautica. 2010. Vol. 67. no. 7-8. P.753-763.
10. Ледков А.С., Пикалов Р.С. Исследование влияния движения подъемника на динамику космического лифта // Наука и образование. 2014. № 5. С. 206-216.
11. Aslanov V.S., Ledkov A.S., Misra A.K., Guerman A.D. Dynamics of space elevator after tether rupture // Journal of Guidance, Control, and Dynamics. 2013. Vol. 36. no. 4. P. 986-992.
12. Kojima H., Sugimoto Y., Furukawa Y. Experimental study on dynamics and control of tethered satellite systems with climber // Acta Astronautica. 2011. Vol. 69. no. 1-2. P. 96-108.
13. Маркеев А.П. Теоретическая механика. — М.:ЧеРо, 1999. — 569 с.
14. Белецкий В.В., Левин Е.М. Динамика космических тросовых систем. — М.: Наука, 1990. — 329 с.
15. Балк М.Б., Демин В.Г., Куницын А.Л. Сборник задач по небесной механике и космодинамике. — М.: Наука, 1972. — 336 с.

Скачать статью