Новый подход к определению моментов инерции космических аппаратов на основе анализа автоколебательной системы

Традиционный метод определения моментов инерции основан на оценке периода свободных колебаний крутильного маятника с одной степенью свободы. Сложность метода состоит в необходимости поддержания высокой добротности колебательного процесса за счет снижения влияния диссипативных сил, вносящих существенную погрешность в измерения. Предложен новый подход к усовершенствованию традиционного метода определения моментов инерции, заключающийся в создании незатухающего автоколебательного процесса. Представлено комплексное исследование метода измерения моментов инерции космических аппаратов на основе модели автоколебательной системы. Синтез математической модели стенда с выбором оптимальных режимов колебаний выполнен с использованием программной среды Matlab. Приведены результаты экспериментальной реализации метода на базе макета автоматизированного стенда контроля координат центра масс и моментов инерции «АМИК», подтвердившие адекватность результатов математического моделирования.

Литература

[1] Гернет М.М., Ратобыльский В.Ф. Определение моментов инерции. Москва, Машиностроение, 1969. 247 с.

[2] Combined center of gravity and moment of inertia measurement — Space Electronics (2002). URL: http://www.space-electronics.com/Products/KSR (дата обращения 29 апреля 2016).

[3] Медарь А.В., Котов А.Н., Кочкин Е.В. Определение массоинерционных характеристик конструкций космических летательных аппаратов. Технология машиностроения, 2011, № 3, с. 45–47.

[4] Куценко Б.Н., Селяков А.В., Старкова Л.Е. Способ снижения момента сопротивления электродвигателя при пуске в условиях низких температур. Пат. 2327277 РФ, 2008, бюл. № 17. 5 с.

[5] Бровков И.Е. Устройство для статической балансировки. А.с. 1497478 СССР, МПК G01M1/12, опубл. 30.07.1989, бюл № 28. 2 с.

[6] Буханченко С.Е., Ларионов С.А., Пушкаренко А.Б. Автоматизированный комплекс для испытаний трибосопряжений на трение и износ в статическом и динамическом режимах. Пат. 2165077 РФ, 2001, бюл № 10. 3 с.

[7] Harris T.A., Kotzalas M.N. Advanced Concepts of Bearing Technology, Rolling Bearing Analysis. CRC Press, 2007. 366 p.

[8] Stachowiak W.G. Engineering Tribology. Buttenworth-Heinemann, 2005. 766 p.

[9] Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний. Москва, Наука, 1981. 560 с.

[10] ГОСТ Р 8.736–2011. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения. Москва, Стандартинформ, 2013. 40 с.

[11] Матвеев Е.В., Виденкин Н.А., Кочкин Е.В. Новые автоматизированные стенды для контроля инерционных характеристик космических аппаратов. Наука и технологии. Матер. ХХХII Всерос. конф. по проблемам науки и технологий, Миасс, МСНТ, 2012. 205 с.