DYNAMIC MODEL OF PROCESS OF SEPARATION THE LARGE-SIZED ELASTIC SPACE-ROCKET DESIGNS

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The approach to working out of dynamic model of one of key stages of flight of space-rocket systems – process of separation of large-sized designs is offered. The urgency of the account of own elastic properties of the separated objects, caused by growth of their sizes at simultaneous minimisation of weight of a “dry” design, by application of new materials with good strength and the expressed elastic properties, considerable on size (to hundreds kilonewtons) the concentrated forces created by special means of branch is proved. On the basis of assumptions, characteristic for investigated process (a little angular speeds in the course of relative movement at separation in comparison with the lowest frequencies of divided objects). Transition from the differential equations of elastic fluctuations in private derivatives to system of the ordinary differential equations describing excitation of the limited set of the lowest forms that has allowed to formulate the effective approach supposing evident mechanical interpretation is carried out: full movement at separation is displayed on portable movement (rotary and forward as whole) and the small elastic relative fluctuations described in the universal modal formulation. Process of separation of the aerospace plane and the carrier rocket is analysed. The effect of “loss” of relative speed of branch because of elastic fluctuations is revealed, the recommendation about a rational choice of installation sites of means of branch is formulated.

作者简介

V. Bakulin

Institute of Applied Mechanics of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: vbak@yandex.ru
Russia, Moscow

S. Borzykh

S.P. Korolev Rocket and Space Corporation Energia

Email: vbak@yandex.ru
Russia, Moscow Region, Korolev

参考

  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.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (64KB)
3.

下载 (28KB)
4.

下载 (61KB)

版权所有 © В.Н. Бакулин, С.В. Борзых, 2023

##common.cookie##