Принцип качелей при развертывании тросовой системы для доставки капсулы на Землю

Теоретическая механика


Авторы

Асланов В. С.

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

e-mail: aslanov_vs@mail.ru

Аннотация

Для развертывания космической тросовой системы, предназначенной для доставки капсулы с орбиты на поверхность Земли, выбран закон управления тросом, позволяющий существенной снизить длину троса для осуществления этой транспортной операции. Для анализа устойчивости в окрестности положения равновесия построена функция Ляпунова. Показана возможность производить отрыв капсулы как при колебании тросовой системы, так и при вращении. Предложенный закон управления применим как динамического, так и для статического развертывания троса на начальном этапе. Результаты численного моделирования процесса развертывания троса показывают эффективность выбранного закона управления.

Ключевые слова:

космическая тросовая система, спускаемая капсула, закон управления, моделирование

Библиографический список

  1. Белецкий В.В., Левин Е.М. Динамика космических тросовых систем. – М.: Наука, 1990. – 329 с.

  2. Johnson L., Estes R.D., Lorenzini E., Mart-Egrave M., Nez-S-Uuml, Nchez J. Sanmart-Egrave N. Propulsive small expendable deployer system experiment // Journal of Spacecraft and Rockets. 2000. Vol. 37. No. 2. Pp. 173–176.

  3. Kruijff M., van der Heide E.J. Qualification and in-flight demonstration of a European tether deployment system on YES2 // Acta Astronautica. 2009. Vol. 64. Pp. 882-905.

  4. Williams P., Hyslop A., Stelzer M., Kruijff M. YES2 optimal trajectories in presence of eccentricity and aerodynamic drag // Acta Astronautica. 2009. Vol. 64. Pp. 745–769.

  5. Aslanov V.S., Ledkov A.S. Dynamics of Tethered Satellite Systems. - Cambridge: Woodhead Publishing Limited, 2012. - 331p.

  6. Aslanov V.S. Swing principle for deployment of a tether-assisted return mission of a re-entry capsule // Acta Astronautica. 2016. Vol. 120. Pp. 154–158.

  7. Aslanov V.S., Ledkov A.S. Tether-assisted re-entry capsule deorbiting from an elliptical orbit // Acta Astronautica. 2017. Vol. 130. Pp. 180–186.

  8. Купреев С.А. Метод формирования оптимальных режимов управляемого движения тросовых систем при решении практических задач // Труды МАИ. 2015. № 80. URL: https://www.mai.ru/publications/index.php?ID=63053

  9. Купреев С.А. Условия существования предельных циклов у динамической системы движения связанных объектов на эллиптической орбите // Труды МАИ. 2016. № 88. URL: https://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=69696

  10. Асланов В.С., Алексеев А.В., Ледков А.С. Определение параметров оснащенной гарпуном тросовой системы для буксировки космического мусора // Труды МАИ. 2016. № 90. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=74644

  11. Асланов В.С., Безгласный С.П. Гравитационная стабилизация спутника с помощью подвижной массы // Прикладная математика и механика. 2012. Т. 76. № 4. С. 565–575.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2021

Вход