Анализ влияния зависимости коэффициента отражения материала лопасти роторного солнечного паруса от механических напряжений на его деформированную форму

Выявление характера изменения оптических характеристик тонкопленочных материалов от механических напряжений играет важную роль при анализе эффективности солнечных парусов. До недавнего времени такой анализ не проводился. Представлен вывод уравнения равновесия лопасти роторного солнечного паруса в случае линейной зависимости коэффициента отражения от растягивающих напряжений. Выполнено сравнение неидеальной деформированной формы с идеальной, рассчитанной без учета данной зависимости. Приведенные зависимости будут полезны при разработке точной модели деформированного и теплового состояния роторного солнечного паруса.

Литература

[1] Райкунов Г.Г., Комков В.А., Мельников В.М., Харлов Б.Н. Центробежные бескаркасные крупногабаритные космические конструкции. Москва, АНО Физматлит, 2009. 448 с.

[2] Wilkie W.K., Warren J.E, Horta L.G., Juang Jer-Nan, Gibbs S.C., Dowell E., Guerrant D., Lawrence D. Recent Progress in Heliogyro Solar Sail Structural Dynamics. European Conference on Spacecraft Structures, Materials and Environmental Testing; 1–4 Apr. 2014, Brunswick, Germany, 2014, NF1676L-17902.

[3] Sazonov V.V., Sazonov V.V. Calculation of resultant vector and principal moment of light pressure forces acting upon the spacecraft with a solar sail. Cosmic Research, 2011, vol. 49, no. 1, pp. 56–64.

[4] Тененбаум С.М. Математическая модель сматывания нити с катушки. Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, № 5, c. 102–120. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/704634.html (дата обращения 24 ноября 2014).

[5] Цандер Ф.А. Проблема полета при помощи ракетных аппаратов. Москва, Рипол Классик, 2013. 246 с.

[6] MacNeal R.H. The Heliogyro: An Interplanetary Flying Machine. Santa Barbara, California, Astro Research Corp., 1967. 65 p.

[7] Spencer H., Carroll K.A. Real Solar Sails are Not Ideal, and Yes It Matters. Advances in Solar Sailing. Berlin Heidelberg, Springer, 2014, pp. 921–940.

[8] Edwards D.L., Semmel C., Hovater M., Nehls M., Gray P., Hubbs W., Wertz G. Status of solar sail material characterization at NASA’s Marshall Space Flight Center. Protection of materials and structures from the space environment, 2006, pp. 233–246.

[9] Неровный Н.А., Зимин В.Н. Об определении силы светового давления на солнечный парус с учетом зависимости оптических характеристик материала паруса от механических напряжений. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2014, № 3(96), с. 61–78.

[10] Blomquist R.S. Heliogyro control. Pittsburgh, Carnegie Mellon University, 2009. 141 p.

[11] Gonzalez G.J. Design of a compact, lightweight, and low-cost solar concentrator. Thesis (S.B.), Massachusetts, Massachusetts Institute of Technology, 2004. 51 p.