ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА РАЗДЕЛЕНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ УПРУГИХ КОНСТРУКЦИЙ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предложен подход к разработке динамической модели одного из ключевых этапов полета ракетно-космических систем – процесса разделения крупногабаритных конструкций. Обоснована актуальность учета упругих свойств разделяемых объектов. На основании допущений, характерных для исследуемого процесса (малость угловых скоростей в процессе относительного движения при разделении по сравнению с низшими частотами разделяемых объектов) осуществлен переход от дифференциальных уравнений упругих колебаний в частных производных к системе обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих возбуждение ограниченного набора низших форм, что позволило сформулировать эффективный подход, допускающий наглядную механическую интерпретацию: полное движение при разделении раскладывается на переносное движение (вращательное и поступательное как целого) и малые упругие относительные колебания, описываемые в универсальной модальной формулировке. Проанализирован процесс разделения воздушно-космического самолета и ракеты-носителя. Выявлен эффект “потери” относительной скорости отделения из-за упругих колебаний, сформулирована рекомендация по рациональному выбору мест установки средств отделения.

Об авторах

В. Н. Бакулин

Институт прикладной механики
Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: vbak@yandex.ru
Россия, Москва

С. В. Борзых

ПАО РКК “Энергия” им. С.П. Королева

Email: vbak@yandex.ru
Россия, Московская область, Королев

Список литературы

  1. Bogomolov N.V., Anfalov A.S., Borzykh S.V., Bakulin V.N. Simulation of process of small satellites separation from deployer installed on cargo spacecraft // Journal of Physics: Conference Series. The proceedings IV International conference “Supercomputer Technologies of Mathematical Modeling (SCTeMM’19)”. Steklov Mathematical Institute of the Russian Academy of Sciences in cooperation with Ammosov North-Eastern Federal University, Ivannikov Institute for System Programming of the Russian Academy of Sciences and Bauman Moscow State Technical University. 2019. V. 1392. 012003
  2. Bergez G. et al. Separation and Departure Strategy from Uncontrolled International Space Station // Proc. of the 18th International Symposium on Space Flight Dynamics. Oct. 11–15, 2004. Munich, Germany. P. 85–90.
  3. Бакулин В.Н., Борзых С.В. Аналитические оценки движения и упругих колебаний конструкции отделяемых створок обтекателей ракетно-космических систем // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2021. Т. 498. С. 40–45.
  4. Панкратов Ю.П., Новиков А.В., Татаревский К.Э., Азанов И.Б. Динамика переходных процессов ракет-носителей. Днепропетровск: Лира, 2014. 115 с.
  5. Кокушкин В.В. и др. Разработка и моделирование процессов отделения крупногабаритных ракетно-космических блоков // Космическая техника и технологии. 2019. № 1(24). С. 3–18.
  6. Анфалов А.С. и др. Моделирование процесса отделения пилотируемых кораблей от крупногабаритных орбитальных станций // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2018. № 5. С. 67–74.
  7. Bakulin V.N., Bogomolov N.V., Borzykh S.V. Separation Algorithm of the Soyuz MS Spacecraft from Nonstabilized International Space Station // Russian Aeronautics. 2019. V. 62. № 4. P. 577–584.
  8. Bakulin V.N., Borzykh S.V., Tereshina K.V. Analytical Estimates of the Fairing Flaps Separation Dynamics of the Rocket and Space Systems // Russian Aeronautics. 2021. V. 64. № 3. P. 376–384.
  9. Бакулин В.Н., Борзых С.В., Решетников М.Н. Моделирование относительного движения возвращаемой капсулы и транспортного корабля при их разделении // Вестник Московского авиационного института. 2011. Т. 18. № 3. С. 287–294.
  10. Докучаев Л.В. Нелинейная динамика летательных аппаратов с деформируемыми элементами. М.: Машиностроение, 1987. 232 с.
  11. Панкова Н.В. Отделение защитных цилиндрических оболочек в ракетно-космических системах // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2010. № 2. С. 82–87.
  12. Козлов С.С., Михалин В.А., Рябова С.В. Моделирование отделения изогнутой пластины от конической поверхности // Космонавтика и ракетостроение. 2008. № 2. С. 128–135.
  13. Левин Е.М., Панкова Н.В. Возбуждение упругих колебаний в процессе направленного перемещения круговой арки и разрезной цилиндрической оболочки // Машиноведение. 1988. № 3. С. 67–72.
  14. Левин Е.М., Панкова Н.В. Потери скорости при направленном перемещении свободной упругой балки // Машиноведение. 1985. № 6. С. 38–43.
  15. Виттенбург Й. Динамика систем твердых тел. М.: Мир, 1980. 292 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (64KB)
Метаданные
3.

Скачать (28KB)
Метаданные
4.

Скачать (61KB)
Метаданные

© В.Н. Бакулин, С.В. Борзых, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».