КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 629.191
В. А. И в а н о в, Е. В. Р у ч и н с к а я,
В. С. Р у ч и н с к и й
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ТРАНСПОРТНЫХ ОПЕРАЦИЙ В КОСМОСЕ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРОСОВЫХ СИСТЕМ
Рассмотрено применение метода математического моделирова-
ния различных режимов движения тросовых систем для выполне-
ния транспортных операций в космосе при обслуживании КА на
круговых и эллиптических орбитах.
E-mail:
Ключевые слова
:
космический аппарат, орбитальная станция, привяз-
ной объект, орбитальная тросовая система, центр масс, вращение
связки, ориентация, равновесный стационарный режим, траектория
встречи.
Практически ни одна космическая программа не может выполнять-
ся без проведения соответствующих транспортных операций, цель ко-
торых заключается в обслуживании орбитальных станций (ОС) и дру-
гих космических объектов, в доставке грузов на заданные орбиты, в
сборке крупных космических конструкций и проведении определен-
ных работ и научных исследований в окрестности ОС [1–4]. Все эти
задачи могут быть объединены под общим понятием транспортного
обслуживания космического аппарата (КА).
В настоящей работе приведено решение задач транспортного об-
служивания в космосе с использованием тросовых систем (ТС).
В табл. 1 приведено сопоставление достоинств и недостатков вы-
полнения транспортного обслуживания с использованием ТС. Просто-
та и небольшая масса конструкции определяются тем, что ТС включа-
ет в себя всего три элемента: лебедку (или шпуль), трос и устройство
для регулирования силы натяжения или скорости разматывания троса.
Суммарная масса одноразовой ТС на основе шпули с тросом дли-
ной 40 км составляет 35. . . 50 кг, а масса многоразовой ТС на основе
лебедки 120. . . 150 кг. Это, по-видимому, значительно меньше массы
реактивного двигателя с топливными баками, роль которых при ре-
ализации компланарных транспортных операций выполняет ТС, т.е.
задача решается без включения двигательной установки. При мно-
гократном использовании ТС можно достичь значительной экономии
топлива.
Универсальность ТС заключается в возможности применения од-
ной и той же системы для выполнения различных межорбитальных
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2010. № 3 119
