宇航学报 ›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (5): 1289-1296.doi: 10.3873/j.issn.1000-1328.2010.05.006

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空间飞网抛射展开动力学建模与仿真

于洋, 宝音贺西, 李俊峰   

  1. 清华大学航天航空学院,北京 100084
  • 收稿日期:2009-06-28 修回日期:2009-08-19 出版日期:2010-06-13 发布日期:2010-06-13
  • 作者简介:10001328(2010)05128908
  • 基金资助:
    收稿日期:20090628;
    \ 修回日期:20090819

  • Received:2009-06-28 Revised:2009-08-19 Online:2010-06-13 Published:2010-06-13

摘要: 空间飞网是由轻质绳索编织的在轨展开网状物体,主要用于在轨捕获。作为在轨服务的 关键技术之一,飞网捕获技术受到国际空间技术领域越来越广泛的关注。当前国际上空间飞 网的展开方式主要有三种:旋转展开、刚性构件支撑展开和直接抛射展开。其中,直接抛射 展开方式的发射装置结构最为简单,但飞网的动力学行为最为复杂。本文针对飞网直接抛射 展开的动力学过程,建立了正方形绳网、牵引质量块和发射器机构的力学模型,提出了飞网 抛射效果的衡量标准,分析了影响飞网抛射效果的主要因素。为了分析飞网展开过程,建立 了正方形空间飞网运动的解析模型;应用绝对节点坐标方法建立了正方形空间飞网的有限元 模型,并在软件THUsolver上进行了数值仿真。本文选取多种不同工况,应用上述两类模型 进行计算和仿真,并分析结果数据,得到主要因素对空间飞网抛射效果的影响。两类模型所 得定性结论相一致。

关键词: 空间飞网, 展开动力学, 柔性多体系统, 有限元模型

中图分类号: