Диссертация (Формирование облика стенда бросковых испытаний и полномассового макета спускаемого аппарата для полунатурной имитации посадки на Луну в земных условиях), страница 10

Время подлёта СА равно t  2  10 c и t  3,33  10 cдля скоростей подлёта 5 м/с и 3 м/с соответственно. Ввиду невозможностипроведениярасчётанабесконечнобольшойпромежутоквремени,максимальный расчётный момент времени составил 0,64 с, что являетсядостаточно большим временным интервалом, по сравнению с временемподлета и продолжительностью ударно-контактного взаимодействия ипозволяет оценить поведение СА после удара.НаСАдействуетлунноеускорениесвободногопаденияg z  1622 мм / с 2 .Результаты расчёта конечноэлементной модели СА при расчётномслучае «1», а именно: положение СА в начальный и максимальный расчётныймомент времени в проекции на плоскость XY, зависимость осевых усилий внаиболее нагруженных стержнях опорных стоек СА (амортизаторах) отвремени (стоит отметить, что в результате симметричности конструкции87графики осевых усилий одинаковы для всех опорных стоек СА) – приведенына рисунках 3.10-3.12. На рисунке 3.12.

по оси абсцисс отсчёт ведётся пономеру набора выходных расчётных данных («OutputSet»): каждый номерсоответствует 0,0004 с реального времени; на оси ординат отмечены значенияосевых усилий, выраженных в кгс.Результаты расчёта конечноэлементной модели СА при расчётномслучае «2», а именно: положение СА в начальный и максимальный расчётныймомент времени в проекции на плоскость XY, зависимость осевых усилий внаиболеенагруженныхстержняхпервойпарыопорныхстоекСА(амортизаторах) от времени, зависимость осевых усилий в наиболеенагруженных стержнях второй пары опорных стоек СА (амортизаторах) отвремени (стоит отметить, что в результате симметричности конструкцииграфики осевых усилий одинаковы для парных опорных стоек СА) –приведены на рисунках 3.13-3.16. При этом первой парой опорных стоек САсчитается та пара опорных стоек, которая первой входит в соприкосновение слунной поверхностью.

На рисунках 3.15.-3.16. по оси абсцисс отсчёт ведётсяпо номеру набора выходных расчётных данных («OutputSet»): каждый номерсоответствует 0,0004 с реального времени; на оси ординат отмечены значенияосевых усилий, выраженных в кгс.Результаты расчёта конечноэлементной модели СА при расчётномслучае «3», а именно: положение СА в начальный и максимальный расчётныймомент времени в проекции на плоскость YZ, зависимость осевых усилий внаиболеенагруженныхстержняхпервойпарыопорныхстоекСА(амортизаторах) от времени, зависимость осевых усилий в наиболеенагруженных стержнях второй пары опорных стоек СА (амортизаторах) отвремени (стоит отметить, что в результате симметричности конструкцииграфики осевых усилий одинаковы для парных опорных стоек СА) –приведены на рисунках 3.17-3.20.

При этом первой парой опорных стоек САсчитается та пара опорных стоек, которая первой входит в соприкосновение слунной поверхностью. На рисунках 3.19.-3.20. по оси абсцисс отсчёт ведётся88по номеру набора выходных расчётных данных («OutputSet»): каждый номерсоответствует 0,0004 с реального времени; на оси ординат отмечены значенияосевых усилий, выраженных в кгс.Результаты расчёта конечноэлементной модели СА при расчётномслучае «4», а именно: положение СА в начальный и максимальный расчётныймомент времени в проекции на плоскость XY, зависимость осевых усилий внаиболеенагруженныхстержняхпервойпарыопорныхстоекСА(амортизаторах) от времени, зависимость осевых усилий в наиболеенагруженных стержнях второй пары опорных стоек СА (амортизаторах) отвремени (стоит отметить, что в результате симметричности конструкцииграфики осевых усилий одинаковы для парных опорных стоек СА) –приведены на рисунках 3.21.-3.24.

При этом первой парой опорных стоек САсчитается та пара опорных стоек, которая первой входит в соприкосновение слунной поверхностью. На рисунках 3.23.-3.24. по оси абсцисс отсчёт ведётсяпо номеру набора выходных расчётных данных («OutputSet»): каждый номерсоответствует 0,0004 с реального времени; на оси ординат отмечены значенияосевых усилий, выраженных в кгс.Очевидно, что характер распределения усилий в наиболее нагруженныхстержнях опорных стоек СА (амортизаторах) от времени носит колебательныйхарактер, что обусловлено импульсным нагружением опорных стоек (силаконтактного взаимодействия мгновенно нарастает, а через короткое времямгновенно падает до нуля).89Рисунок 3.10.

Положение СА в начальный момент времени в проекции наплоскость XY для расчётного случая «1»Рисунок 3.11. Раскадровка перемещения САв проекции на плоскость XY для расчётного случая «1»90Рисунок 3.12. Зависимость осевых усилий в наиболее нагруженных стержняхопорных стоек СА (амортизаторах) от времени для расчётного случая «1»Рисунок 3.13. Положение СА в начальный момент времени в проекции наплоскость XY для расчётного случая «2»91Рисунок 3.14. Раскадровка перемещения САв проекции на плоскость XY для расчётного случая «2»Рисунок 3.15. Зависимость осевых усилий в наиболее нагруженном стержнепервой пары опорных стоек СА (амортизаторе) от времени для расчётногослучая «2»92Рисунок 3.16.

Зависимость осевых усилий в наиболее нагруженном стержневторой пары опорных стоек СА (амортизаторе) от времени для расчётногослучая «2»Рисунок 3.17. Положение СА в начальный момент времени в проекции наплоскость YZ для расчётного случая «3»93Рисунок 3.18. Раскадровка перемещения САв проекции на плоскость YZ для расчётного случая «3»Рисунок 3.19.

– Зависимость осевых усилий в наиболее нагруженныхстержнях первой пары опорных стоек СА (амортизаторах) от времени длярасчётного случая «3»94Рисунок 3.20. Зависимость осевых усилий в наиболее нагруженном стержневторой пары опорных стоек СА (амортизаторе) от времени для расчётногослучая «3»Рисунок 3.21. Положение СА в начальный момент времени в проекции наплоскость XY для расчётного случая «4»95Рисунок 3.22. Раскадровка перемещения САв проекции на плоскость XY для расчётного случая «4»Рисунок 3.23. Зависимость осевых усилий в наиболее нагруженных стержняхпервой пары опорных стоек СА (амортизаторах) от времени для расчётногослучая «4»96Рисунок 3.24 Зависимость осевых усилий в наиболее нагруженных стержняхвторой пары опорных стоек СА (амортизаторах) от времени для расчётногослучая «4»Компьютерное моделирование динамики посадки макета СА наповерхность площадки с грунтовой моделью в земных условиях проводилосьдля четырёх расчётных случаев:1.В момент падения макета СА на поверхность площадки с грунтовоймоделью:–вертикальная составляющая вектора скорости – 5 м/с;–горизонтальная составляющая вектора скорости – 2 м/с;–третья ортогональная составляющая вектора скорости – 0,86 м/с;–угол наклона продольной оси аппарата – 0°;–ударно-контактное взаимодействие происходит по четырём опорам.2.В момент падения макета СА на поверхность площадки с грунтовоймоделью:– вертикальная составляющая вектора скорости – 5 м/с;– горизонтальная составляющая вектора скорости –2 м/с;– третья ортогональная составляющая вектора скорости – 0,86 м/с;– угол наклона продольной оси аппарата – 10°;– ударно-контактное взаимодействие происходит по двум опорам.973.

В момент падения макета СА на поверхность площадки с грунтовоймоделью:– вертикальная составляющая вектора скорости – 5 м/с;– горизонтальная составляющая вектора скорости –2 м/с;– третья ортогональная составляющая вектора скорости – 0,86 м/с;– угол наклона продольной оси аппарата – 20°;– ударно-контактное взаимодействие происходит по двум опорам.4. В момент падения макета СА на поверхность площадки с грунтовоймоделью:– вертикальная составляющая вектора скорости – 3 м/с;– горизонтальная составляющая вектора скорости –1 м/с;– угол наклона продольной оси аппарата – 7°;– угол наклона поверхности – 12°;– ударно-контактное взаимодействие происходит по двум опорам.Положение поверхности стенда в расчётных случаях 5-7 соответствует«Предложению по совершенствованию программы наземной отработкипланетных посадочных аппаратов» НПО им.

С.А. Лавочкина. Угол наклонаповерхности в расчётном случае 8 отсчитывается относительно её положенияв расчётных случаях 5-7.Максимальный расчётный момент времени принимался в соответствиис соображениями, принятыми для расчётных случаев 1-4.На макет СА действует земное ускорение свободного паденияg z  9866 мм / с 2 .Результаты расчёта конечноэлементной модели макета СА прирасчётном случае «5», а именно: положение макета СА в начальный имаксимальный расчётный момент времени в проекции на плоскость XY,зависимость осевых усилий в наиболее нагруженных стержнях опорных стоекмакета СА (амортизаторах) от времени (стоит отметить, что в результатесимметричности конструкции графики осевых усилий можно считать98одинаковыми для всех опорных стоек макета СА, однако очевидны ихнезначительные расхождения вызванные влиянием троса) – приведены нарисунках 3.25.-3.27. На рисунке 3.27.

по оси абсцисс отсчёт ведётся по номерунаборавыходныхрасчётныхданных(«OutputSet»):каждыйномерсоответствует 0,0004 с реального времени; на оси ординат отмечены значенияосевых усилий, выраженных в кгс.Результаты расчёта конечноэлементной модели макета СА прирасчётном случае «6», а именно: положение макета СА в начальный имаксимальный расчётный момент времени в проекции на плоскость ZX,зависимость осевых усилий в наиболее нагруженных стержнях первой парыопорных стоек макета СА (амортизаторах) от времени, зависимость осевыхусилий в наиболее нагруженных стержнях второй пары опорных стоек макетаСА (амортизаторах) от времени (стоит отметить, что в этом случаерасхождение величин осевых усилий в парных опорах, вызванное влияниемтроса значительнее, чем в расчётном случае 1) – приведены на рисунках 3.28.3.31.

При этом первой парой опорных стоек макета СА считается та параопорных стоек, которая первой входит в соприкосновение с луннойповерхностью. На рисунках 3.30.-3.31. по оси абсцисс отсчёт ведётся пономеру набора выходных расчётных данных («OutputSet»): каждый номерсоответствует 0,0004 с реального времени; на оси ординат отмечены значенияосевых усилий, выраженных в кгс.Результаты расчёта конечноэлементной модели макета СА прирасчётном случае «7», а именно: положение макета СА в начальный имаксимальный расчётный момент времени в проекции на плоскость ZX,зависимость осевых усилий в наиболее нагруженных стержнях первой парыопорных стоек макета СА (амортизаторах) от времени, зависимость осевыхусилий в наиболее нагруженных стержнях второй пары опорных стоек макетаСА (амортизаторах) от времени (стоит отметить, что в этом случаерасхождение величин осевых усилий в парных опорах, вызванное влияниемтроса значительнее, чем в расчётном случае 1) – приведены на рисунках 3.32.993.35.