منصة الرسائل والاطاريح: ديناميكية المركبة الفضائية ذات البرم المزدوج باستخدام مخمدين حلقيين

الخلاصة

في هذا البحث، تم تحليل الحركة الترنحية للمركبة الفضائية ذات البرم المزدوج والخالية من تأثير العزوم الخارجية والمحتواة على زوج من المخمدات الترنحية. تم تثبيت المخمدين بمركزين مزاحين عن محور الدوران, داخل الجسم الدوار للمركبة الفضائية, كمنظومة اخمادة سلبية, حيث إن كل مخمد يتألف من حلقة دائرية مملوءة كليا بسائل لزج. تم اشتقاق معادلات الحركة باستخدام طريقة نيوتن-لاكرانج (Newton-Lagrange) والتي تنتج عنها معادلات لابعدية بدلالة متغيرات ومقادير لابعدية خاصة بمنظومة المركبة الفضائية والمخمدين. تكون حركة المائع داخل المخمدين على طورين منفصلين من الحركة تدعى طور التزامن الترنحي (nutation-synchronous mode) وطور التزامن التدويمي ((spin-synchronous mode. وقد وجدت التعابير التحليلية الخاصة بزاوية الترنح وثابت الزمن لكلا الطورين باستخدام طريقة الرتبة الصفرية التقريبية (zero-order approximation technique ). تمت مقارنة النتائج التحليلية مع تلك التي حصل عليها بواسطة برامج محاكاة حاسوبية بنيت باستخدام برنامج الماتلاب(Matlab/7). وقد وجد إن المنظومة المقترحة تعتبر مقبولة ويمكن استخدامها كمنظومة إخماد سلبي داخل المركبات الفضائية ذات البرم المزدوج. بالإضافة إلى ذلك فقد كشفت المقارنة على إن ثابت الزمن الخاص بطور التزامن الترنحي قد قل بنسبة (50%) بالمقارنة مع استخدام مخمد حلقي مفرد كمنظومة إخماد سلبي. تمت دراسة تأثير المقادير المختلفة والخاصة بالقمر الصناعي والمخمدين على الخصائص الديناميكية وزاوية الترنح المتبقية. وقد وجد إن ثابت الزمن في كلا الطورين هو ذات متطلبات متضاربة بالنسبة لنسبة عزم القصور الذاتي وثابت التخميد. كما وجد إن ثابت الزمن الخاص بطور التزامن التدويمي قد تأثر وبصورة كبيرة بمقدار إزاحة كل مخمد عن محور الدوران. وأخيرا, تم الاستنتاج على إن زاوية الترنح المتبقية تزداد بزيادة نصف القطر الرئيسي للحلقة ونصف قطر الأنبوب وتقل بزيادة نسبة عزم القصور الذاتي.