Математическое моделирование эффективности различных режимов движения орбитальных тросовых систем для сближения в космосе - page 5

Расчеты показывают, что величина
ˆ
D
в основном определяется зна-
чением
Ω
op
. При этом значения
ˆ
D
при
r
a
> r
o
+
D
и при
r
a
< r
o
D
оказываются практически одинаковыми. При сближении в режиме ко-
лебаний ОТС без схода системы со связи требуемая длина троса в 1,9
раза меньше, чем для схемы сближения в равновесном стационарном
режиме движения связки, а для схемы сближения в режиме вращения
ОТС вокруг ЦМ, как минимум, в 2 раза меньше.
С увеличением угловой скорости вращения связки требуемая дли-
на троса интенсивно уменьшается. Так, величина
D
при
Ω
op
= 10
в
6,7 раза, а при
Ω = 20
уже в 12,4 раза меньше, чем требуемая длина
троса для равновесного стационарного режима движения связки. Но
следует иметь в виду, что по соображениям технической реализации,
равновесный стационарный режим движения ОТС имеет определен-
ные преимущества. Поэтому, если длина троса в этом случае оказы-
вается приемлемой, то для сближения следует использовать схему на
основе равновесного режима движения связки. Если же желательно
сближение осуществить при меньшей длине троса, то надо выбрать
режим колебаний или режим вращения ОТС.
Рассмотрим второй подход к сравнительной оценке изучаемых
схем сближения с расцеплением связки в момент перехода ПО на тра-
екторию встречи с КА. Будем считать, что длина троса
D
и радиус
r
o
заданы. Определим, насколько увеличивается радиус обслуживаемых
орбит КА при переходе от схемы сближения, основанной на равновес-
ном стационарном режиме движения связки, к схемам, использующим
режимы колебаний и вращения связки вокруг ЦМ.
В качестве исходных зависимостей воспользуемся выражениями
(2) и (3). Решаем эти уравнения относительно безразмерного радиу-
са
˜
r
a
:
˜
r
a
=
(1 + ˜
D
)
2
[(Ω
op
+ 1) ˜
D
+ 1]
2
2
(1 + ˜
D
)[(Ω
op
+ 1) ˜
D
+ 1]
2
(4)
— при
r
a
> r
o
+
D
;
˜
r
a
=
(1
˜
D
)
2
[(Ω
op
+ 1) ˜
D
1]
2
2
(1
˜
D
)[(Ω
op
+ 1) ˜
D
1]
2
(5)
— при
r
a
< r
o
D
.
Для сравнительной оценки рассматриваемых схем сближения вве-
дем безразмерную величину
ˆ
r
a
=
r
a
ор
)
r
a
(0)
,
(6)
где
r
a
(0)
— достижимый при сближении радиус орбиты КА при задан-
ных значениях
D
и
r
o
для схемы сближения из равновесного режима
движения связки,
r
a
op
)
— достижимый при сближении радиус
r
a
для
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 4 41
1,2,3,4 6,7,8
Powered by FlippingBook