空间飞网是由轻质绳索编织的在轨展开网状物体,主要用于在轨捕获.作为在轨服务的关键技术之一,飞网捕获技术受到国际空间技术领域越来越广泛的关注.当前国际上空间飞网的展开方式主要有三种:旋转展开、刚性构件支撑展开和直接抛射展开.其中,直接抛射展开方式的发射装置结构最为简单,但飞网的动力学行为最为复杂.本文针对飞网直接抛射展开的动力学过程,建立了正方形绳网、牵引质量块和发射器机构的力学模型,提出了飞网抛射效果的衡量标准,分析了影响飞网抛射效果的主要因素.为了分析飞网展开过程,建立了正方形空间飞网运动的解析模型;应用绝对节点坐标方法建立了正方形空间飞网的有限元模型,并在软件THUsolver上进行了数值仿真.本文选取多种不同工况,应用上述两类模型进行计算和仿真,并分析结果数据,得到主要因素对空间飞网抛射效果的影响.两类模型所得定性结论相一致.
空间飞网 展开动力学 柔性多体系统 有限元模型