Response of the reflective surface of a large space reflector to action of a disturbing pulse.pdf К настоящему времени в системах космической связи и мониторинга земнойповерхности широкое применение нашли крупногабаритные зонтичные рефлек-торы с отражающей поверхностью из сетеполотна. С 2008 по 2011 г. в космос бу-дут выведены 16 рефлекторов такого типа с диаметром апертуры до 22 м [1].Крупногабаритный космический рефлектор относится к механическим систе-мам с малым уровнем жесткости. Функционирование космического аппарата (КА)вызывает изменяющееся во времени возмущение отражающей поверхности, к ка-честву которой предъявляются жесткие требования. Ее среднеквадратическое от-клонение (СКО) не должно превышать 1/50 рабочей длины волны [2]. Вследствиеэтого становится актуальной задача определения реакции крупногабаритногорефлектора на различные динамические возмущения.Динамике больших космических конструкций посвящено достаточно многоработ, например [3], [4], в которых содержится обширная библиография по этойтеме. Однако вопросы динамики свободно движущегося КА, имеющего в своемсоставе деформируемый рефлектор и панели солнечных батарей, освещены в от-крытой литературе очень скудно. В этой связи следует упомянуть работу [5], в ко-торой методом суперпозиции мод ставится задача о движении КА.В настоящей работе численными методами исследовалась реакция зонтичногорефлектора на возмущающие импульсы, приложенные к корпусу КА.На рис. 1 показан общий вид и основные элементы конструкции рефлекторазонтичного типа.Рис. 1. Общий вид и основные элементы конструкции зонтичного рефлектораОбщий вид рассматриваемого КА с рефлектором и панелями солнечных бата-рей показан на рис. 2. Видно, что конструкция симметрична.Рефлектор имел следующие геометрические параметры. Диаметр апертуры12 м. Силовой каркас состоял из 12 спиц.Рис. 2. Общий вид рассматриваемой модели КАРассматривалось два варианта вантовой сети: арочный (рис. 3, а) и подкосный(рис. 3, б).а бРис. 3. Вантовая сеть: а - арочный вариант; б - подкосный вариантРефлектор крепился к корпусу КА с помощью трубчатой штанги за ступицу(рис. 4, а) либо за спицу (рис. 4, б).а бРис. 4. Схема крепления рефлектора: а - за ступицу; б - за спицуДвижение свободного КА описывается нестационарной системой уравнениймеханики сплошных сред, которая учитывает геометрически нелинейный харак-тер деформирования конструкции [6].КА вместе с рефлектором и панелями солнечных батарей рассматривается какобласть ƒ, представляющая совокупность конечного числа подобластейƒm, mmƒ = ƒƒ [6]. Каждая подобласть ƒm заполнена материалом с заданными фи-зико-механическими свойствами. Тогда для элементарного объема с центром вточке ⎯xƒ,⎯x=(x1,x2,x3), система уравнений движения записывается в виде [7]im i kj ijk juux x ⎛ ⎛  ⎞⎞ƒ = ⎜⎜⎝ƒ ⎜⎜⎝ƒ + ⎟⎟⎠⎟⎟⎠

Скачать электронную версию публикации