Email this article 
A dynamic model and a new approach to analyzing the success of the soft landing process of a spacecraft with a mechanical landing device
- Authors: Bakulin V.N.1, Borzykh S.V.2
-
Affiliations:
- Institute of Applied Mechanics of the Russian Academy of Sciences
- S.P. Korolev Rocket and Space Corporation Energia
- Issue: Vol 514, No 1 (2024)
- Pages: 50-57
- Section: МЕХАНИКА
- URL: https://journals.rcsi.science/2686-7400/article/view/261446
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2686740024010083
- EDN: https://elibrary.ru/OPCGNY
- ID: 261446
Cite item
Open Access
Access granted
Abstract
An approach is proposed to analyze one of the most critical stages of spacecraft operation – the soft landing process, starting from the moment of the first contact of the spacecraft with the ground to its complete stop. It is noted that it is necessary to extinguish the significant kinetic energy that the device possesses at the moment of contact with the surface. The most common type of landing device is considered spring-lever type, including several supports with deformable energy absorbers. Limited opportunities for ground-based experimental testing of the soft landing process lead to the need to use a dynamic model to analyze the success of landing and rational selection of the characteristics of the landing device. The model of the landing process is based on the representation of the vehicle body and its landing device elements as a structurally complex mechanical system of bodies with internal connections, the type of which is determined by restrictions imposed on the relative movement of the system bodies. An approach to the for-mulation of special equations for determining bond reactions that reflects these limitations is presented. The success criteria of the landing process are described. The success analysis of the planting process is illustrated by a specific example.
Full Text
About the authors
V. N. Bakulin
Institute of Applied Mechanics of the Russian Academy of Sciences
Author for correspondence.
Email: vbak@yandex.ru
Russian Federation, Moscow
S. V. Borzykh
S.P. Korolev Rocket and Space Corporation Energia
Email: vbak@yandex.ru
Russian Federation, Korolev, Moscow Region
References
- Антонова Н.П., Брюханов Н.А., Четкин С.В. Средства посадки пилотируемого транспортного корабля нового поколения // Космическая техника и технологии. 2014. № 4 (7). С. 21–30.
- Bakulin V.N., Borzykh S.V., Voronin V.V. Space vehicle landing dynamics at failure of landing gear. Flight Dynamics And Control Of Flight Vehicles. Russian Aeronautics // Iz VUZ. 2016. V. 59. №1. Р. 23–28.
- Бакулин В.Н., Бычков Р.С., Борзых С.В. Динамика процесса мягкой посадки космического аппарата с трансформируемым механическим посадочным устройством / XIII Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике 21–25 августа 2023. Сб. тезисов докладов. В 4-х т. Т. 1. Общая и прикладная механика. СПб.: Политех-Пресс, 2023. С. 532–533.
- Петров Ю.А., Макаров В.П., Колобов А.Ю., Алешин В.Ф. Посадочные устройства космических аппаратов на основе пенопластов и сотоблоков // Наука и образование. ЭНТИ, 2010. С. 1–8.
- Бакулин В.Н., Борзых С.В., Воронин В.В., Кокушкин В.В. Динамика процесса посадки космического аппарата с рычажно-тросовым посадочным устройством // Вестник МАИ. 2012. № 5. С. 45–50.
- Буслаев С.П. Имитационные и интерактивные процедуры в задаче поиска параметров посадочных устройств АМС типа “Вега-1,2” // Космические исследования. 1988. Вып. 1. С. 41–48.
- Бакулин В.Н., Борзых С.В., Бычков Р.С., Терешина К.В. Анализ возможностей и ограничений наземной экспериментальной отработки процессов трансформации ракетно-космических конструкций // Инженерный журнал: наука и инновации. 2022. № 5. Раздел: Научные конференции. Международная научная конференция “Фундаментальные и прикладные задачи механики”, Москва, 7–10 декабря 2021 г. Материалы конференции. В 2 ч. Ч. 2. С. 102–107.
- Микишев Т.Н. Экспериментальные методы в динамике космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1978. 248 с.
- Бакулин В.Н., Борзых С.В., Воронин В.В., Кокушкин В.В. Исследование влияния свойств грунта посадочной поверхности на устойчивость процесса посадки космического аппарата с механическим посадочным устройством // Вестник Московского авиационного института. 2014. Т. 21. № 1. С. 25–32.
- Бакулин В.Н., Борзых С.В., Воронин В.В. Модель для расчета процесса посадки с учетом внешних силовых воздействий на возвращаемый аппарат // Аэрокосмические технологии. Научные материалы 3-й Международной научно-технической конференции, посвященной 100-летию академика В.Н. Челомея. Реутов–Москва. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. С. 167–170.
- Bakulin V.N., Borzykh S.V. An Approach for Building Dynamic Models of the Process of Disclosure of Transformable Space Structures // Doklady Physics. 2021. V. 66. No. 8. Р. 243–248.
- Bakulin V.N., Borzykh S.V. Development Of An Approach To The Formation Of Dynamic Models Of The Process Of Disclosure Of Transformable Space Structures // Russian Aeronautics. 2022. V. 65. No. 1. Р. 49–56.
- Замышляев Б.В., Евтерев Л.С. Модели динамического деформирования и разрушения грунтовых сред. М.: Наука, 1990. 215 с.
- Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. Уч. пос. для строительных вузов. М.: Высш. шк., 1978. 447 с.
- Рабинович Б.А. Безопасность человека при ускорениях. М.: Книга и бизнес, 2007. 208 с.
Supplementary files
