Розробка моделей розкриття стержневих конструкцій для аварійно-рятувальних робіт у невагомості

Abstract

Для виконання аварійно-рятувальних робіт в умовах невагомості запропоновано спосіб формоутворення стержневих конструкцій, елементи яких поєднані подібно чотириланковому маятнику. Переміщення ланок конструкції відбуваються завдяки дії імпульсів піротехнічних двигунів на кінцеві точки ланок. Опис руху одержаного інерційного розкриття стержневої конструкції виконано за допомогою рівняння Лагранжа другого роду, і, зважаючи на умови невагомості, побудованого з використанням лише кінетичної енергії системи. Актуальність теми визначається необхідністю удосконалення та дослідження нових технологічних схем розкриття каркасів космічних інфраструктур. У тому числі - каркасів конструкцій механічних захватів (типу «руки робота»), розташованих зовні космічних апаратів. На основі інерційного розкриття чотириланкових стержневих конструкцій розроблено схеми дії маніпуляторів для захвату циліндричних тіл, осі яких розташовано паралельно або перпендикулярно відносно поверхні космічного апарату. Визначено параметри та початкові умови запуску руху чотириланкової стержневої конструкції з метою одержання необхідного розташування ланок. Показано, що для впроваджень варіантів інерційного розкриття необхідно застосувати комплект уніфікованих піротехнічних пристроїв, величини імпульсів яких визначаються координатами вектора U ={0.1, 1.9, 1.3, 2.5} умовних одиниць. Результати призначено для геометричного моделювання варіантів розкриття чотириланкових стержневих конструкцій в умовах невагомості. Наприклад, каркасів для орбітальних інфраструктур, а також механічних маніпуляторів для захвату космічних об’єктів