Geometrical modeling of the inertial unfolding of a multi-link pendulum in weightlessness

Abstract

Досліджено геометричну модель розкриття каркасу орбітального об'єкта як процесу коливання багатоланкового маятника в умовах невагомості. Коливання виникають завдяки впливу імпульсу реактивного двигуна на прикінцевий вузол елементів маятника. Опис інерційного розкриття маятника виконано за допомогою рівняння Лагранжа другого роду. Результати доцільно використати при проектуванні розкриття великогабаритних конструкцій в умовах невагомості, наприклад, каркасів для сонячних дзеркал Ключові слова: багатоланковий маятник, великомасштабна конструкція, розкриття у космосі, дзеркало у космосі, рівняння Лагранжа другого роду Исследована геометрическая модель раскрытия каркаса орбитального объекта как процесса колебания многозвенного маятника в условиях невесомости. Колебания возникают благодаря воздействию импульса реактивного двигателя на конечный узел элементов маятника. Описание инерционного раскрытия маятника выполнено с помощью уравнения Лагранжа второго рода. Результаты целесообразно использовать при проектировании раскрытия крупногабаритных конструкций в условиях невесомости, например, каркасов для солнечных зеркалКлючевые слова: многозвенный маятник, крупномасштабная конструкция, развертывание в космосе, зеркало в космосе, уравнение Лагранжа второго рода UDC 514.18

Geometric modeling of the unfolding of a rod structure in the form of a double spherical pendulum in weightlessness

“…In study [30], double pendulum configurations of the dynamic system are also modeled applying the Lagrangian mechanics, employing the mathematical software packages MapleTM and Matlab. The [31] internet website shows the codes, written in the language of Matlab, for the simulation of oscillations of a double spherical pendulum. However, the cited papers did not provide the graphical confirmation of simulation results.…”

Geometrical modeling of the process of weaving a wire cloth in weightlessness using the inertial unfolding of a dual pendulum

“…Paper [17,18] describe a technique for unfolding in weightlessness a rod structure, which is the analogue of a multilink pendulum. This idea of using pendulum oscillations in weightlessness can be employed for the creation of a model to weave a wire cloth.…”

Geometrical modeling of the unfolding of spatial rod structures, similar to the four-link pendulum, in weightlessness

“…In papers [21,22], authors initiated a geometrical model for unfolding a rod structure in the imaginary plane in weightlessness as a multi-link pendulum. They developed a scheme of initiating the oscillations through the influence from a pulse on one of the nodal elements of the pendulum (a model of pulse jet engine).…”

“…A rod structure is set in motion in weightlessness by selecting the magnitudes of pulses given to each deviation angle [22,23]. For example, U¢={u 1 ¢(0), u 2 ¢(0), u 3 ¢(0), u 4 ¢(0)} means that the i-th load of mass m і is given the pulse of magnitude m і u і ¢(0), (і=1...4).…”