Архив номеров

Статья посвящена построению тросовой системы пирамидальной конфигурации, в состав которой входят шесть космических аппаратов. В основании пирамиды расположен квадрат с центральным космическим аппаратом. Пять космических аппаратов, расположенных в основании пирамиды, соединены тросами. Сначала при формировании системы происходит развертывание основания пирамиды. Центральный аппарат выполняет две функции. Во-первых, обеспечивает геометрическую устойчивость квадратной конфигурации с помощью тросов, соединяющих его с концевыми спутниками. В противном случае под действием возмущений квадрат при развертывании системы имеет тенденцию деформироваться в ромб. Во-вторых, от центрального аппарата перпендикулярно основанию пирамиды отделяется спутник на тросе и после его развертывания формирование системы завершается. Для управления развертыванием тросовой системой используются реактивные двигатели малой тяги и механизмы, регулирующие выпуск тросов. При формировании основания пирамиды реактивные двигатели и механизмы управления выпуском тросов расположены на концевых аппаратах, а центральный космический аппарат играет пассивную роль. Натяжение тросов, соединяющих центральный аппарат и концевые спутники не регулируется. Эти тросы выходят из центрального аппарата свободно или с небольшим трением. На завершающем этапе формирования пирамиды управление осуществляется с помощью реактивного двигателя, расположенного на спутнике (который перемещается в вершину пирамиды), и механизма, регулирующего натяжение троса, находящегося на центральном аппарате. В конечном итоге пирамида сохраняет свою геометрическую конфигурацию за счет вращения вокруг линии, совпадающей с ее высотой, и с помощью двигателя малой тяги, расположенного на спутнике (в вершине пирамиды). Пирамида после развертывания сохраняет свою ориентацию в геоцентрической неподвижной системе координат, которая принимается за инерциальную. Для построения номинальных программ управления выпуском тросов и тягой двигателей используются упрощенные модели движения системы, построенные с помощью уравнений Лагранжа. Реализуемость полученных программ управления проверяется на более сложных моделях, учитывающих растяжимость тросов, возможность их провисания, работу механизмов выпуска тросов, ошибки при разделения космических аппаратов на всех этапах формирования системы.