Моделирование движения космического лифта при подъёме груза на орбиту

Авторы: 
Ледков А. С.
Пикалов Р. С.
Тип материала: 
статья
Год опубликования: 
2016
Издательство, журнал, сборник.: 
Вестник молодых учёных и специалистов Самарского университета, №1
Страницы: 
5-15
Реферат, аннотация: 

В работе построена многоточечная модель космического лифта. Трос представлен как совокупность материальных точек, соединённых невесомыми упругими стержнями. Подъёмник и противовес моделируются как материальные точки. С помощью полученной модели проведено исследование влияния движения подъёмника на динамику космического лифта. Установлено, что восхождение подъёмника приводит к возникновению поперечных колебаний в тросе. Проведено сравнение результатов многоточечной модели и ранее опубликованной двухзвенной модели. Показано, что картины колебаний существенно отличаются. В результате движения подъёмника в тросе возникают продольные колебания, которые благодаря воздействию силы инерции Кориолиса приводят к поперечным колебаниям. Двухзвенная модель не позволяет учесть эти явления. Исследовано влияние числа точек на точность получаемого результата.

The multipoint mathematical model of the nonequatorial space elevator was developed for studying of the system’s motion. The climber and the space station were modeled as mass points. The tether was considered as a chain of mass points which were interconnected by weightless elastic rods. It was shown that motion of the climber leads to transverse oscillations of the space elevator. Comparison of the results of the multipoint model and the previously published two-tier model was carried out. It is shown that the vibration pattern substantially different. Motion of the climber causes longitudinal oscillations in the tether, which due to the effect of the Coriolis forces of inertia lead to tether’s buildup in the transverse direction. A two-tier model cannot account for these phenomena. Effect of the number of the tether’s points on the accuracy of the results was investigated.