Авторами статьи развивается подход, который включает в себя
универсальное формирование расчетной модели на базе парциальных
жесткостных, массовых и инерционных характеристик каждого тела
системы [5–8], состоящей из космического аппарата, панелей СБ и
штанг, соединяющих КА и СБ. Механическая модель построена та-
ким образом, что КА принят в качестве базового тела, а элементы
каждого крыла СБ расположены по типу цепочки и последовательно
соединены кинематическими связями с переменным числом степеней
свободы. Тип связей и число степеней свободы соответствует конкрет-
ной кинематической схеме раскрытия.
Методически подход основан на использовании общих теорем ди-
намики, записываемых для каждого тела механической системы, и спе-
циальных уравнений связи, отражающих возможности относительных
линейных и угловых перемещений каждой пары контактирующих тел.
Подход имеет хорошие адаптационные возможности практически для
любых существующих и перспективных кинематических схем раскры-
тия СБ, включая многофазные схемы раскрытия, позволяет определять
параметры абсолютного и относительного движения любого фрагмен-
та системы, возмущения КА, вызванные процессом раскрытия, сосре-
доточенные и распределенные нагрузки, обеспечивает анализ нештат-
ных ситуаций раскрытия. Были проведены расчеты раскрытия СБ типа
“гармошка”, а также двухфазной схемы.
При разработке любого расчетного метода возникает очевидный
вопрос оценки его достоверности. Эта проблема имеет два аспекта.
Во-первых, метод и созданные на его основе прикладные расчетные
средства не должны содержать принципиальных (теоретических) оши-
бок. Проверить это можно, используя некоторые общие принципы ме-
ханики. Применительно к задаче раскрытия СБ для этой цели можно
использовать законы сохранения количества движения и кинетическо-
го момента всей системы, которые получаются суммированием этих
величин для всех тел системы. В процессе раскрытия количество дви-
жения и кинетический момент каждого тела может менять значение
и даже знак, но суммарное значение для системы должно оставаться
неизменным и равным начальному значению соответствующей вели-
чины, поскольку с точки зрения механики данная система – свободная,
т.е. на нее не наложено никаких внешних связей.
Однако даже если модель механически корректна, т.е. соответству-
ет общим принципам механики, возникает вопрос ее полноты и досто-
верности, т.е. соответствия реальному космическому аппарату. Ответ
на этот вопрос может дать только сравнительный анализ расчетных и
экспериментальных данных.
Далее рассмотрены результаты, полученные при наземной экс-
периментальной отработке процесса раскрытия СБ на наземных
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
61
1 3,4,5,6,7,8,9