Волошенюк О. Л. Моделі та методи дослідження динаміки малої космічної тросової системи двох кінцевих тіл, стабілізованої обертанням

Об’єкт дослідження – перехідні режими відносного руху і процеси стабілізації кутового руху малої обертової космічної тросової системи (КТС). Мета дослідження – підвищення точності орієнтації кінцевих тіл малої обертової КТС шляхом побудови моделей та методів дослідження динаміки систем розглянутого класу, і на їх основі визначення закономірностей руху й вирішення питань стабілізації кутового руху кінцевих тіл. Методи дослідження – методи і принципи теоретичної механіки, методи динаміки космічного польоту, методи теорії коливань, методи аналітичного і чисельного інтегрування диференціальних рівнянь, методи експериментальних досліджень, методи теорії пружностей і теорії імовірностей. Науковим результатом є отримання методів і підходів, що складають методичну основу для вибору параметрів і конструктивних характеристик обертових КТС, отримання нових результатів у визначенні закономірностей руху малої обертової КТС двох кінцевих тіл. Практичне значення одержаних результатів полягає в розробленні математичного, методичного та програмного забезпечення досліджень динаміки розглянутих КТС. Новизна – вперше запропоновано метод визначення параметрів і характеристик наземної тросової системи, який на відміну від існуючих засновано на еквівалентності діючих сил і частотних характеристик руху космічної та наземної тросових систем, призначеної для перевірки функціональності системи керування кутовим рухом кінцевого тіла; вперше запропоновано спрощений у порівнянні з існуючими метод визначення імовірнісних оцінок часу функціонування КТС на орбіті при загрозі перебиття троса частками космічного сміття (КС), що дозволяє оцінити не тільки вплив розміру часток на виживаність КТС, але й провести розрахунки для двохволоконних конструкцій троса КТС; дістали подальшого розвитку: математична модель динаміки просторового руху малої обертової КТС у напрямку її доповнення за рахунок включення до системи власної динаміки з’єднаних з тросом кінцевих тіл, підвищуючи точність моделювання реальної системи; математична модель динаміки процесів стабілізації кутового руху кінцевого тіла тросової системи шляхом її доповнення за рахунок включення до системи спеціальних демпферувальних пристроїв, яка дозволяє оцінити силові впливи запропонованих пристроїв на рух кінцевого тіла в залежності від їх конструктивних особливостей. Ступінь впровадження – в ДП "КБ "Південне" (два впровадження), м. Дніпро; в Інституті технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України, м. Дніпро. Галузь використання – ракетно-космічна техніка.