بررسی اثر اتصال در برخورد دو ماهواره بدون سرنشین حین عملیات پهلوگیری مرکزی

یکی از مسائل بحرانی در عملیات سرویس‌دهی به ماهواره‌هایی که در مدار قرار گرفته‌اند، ایجاد یک مکانیزم پهلوگیری امن و قابل اعتماد است. در این مقاله رفتار دینامیکی یک پین انعطاف‌پذیر در مکانیزم پهلوگیری مرکزی ماهواره‌ها بررسی شده و نیز با استفاده از توانمندی‌های نرم افزار آدامز شبیه‌سازی انجام شده است. به  این ترتیب که ابتدا  یک مدل سه‌بعدی برای  عملیات پهلوگیری دو ماهواره با فرض تیر یکسر درگیر انعطاف‌پذیر به عنوان جاذب شوک، ایجاد شده و در مرحله بعد، مساله برخورد بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی از هماهنگی مناسبی با نتایج تئوری و تجربی مشابه برخوردار است. در نهایت، علاوه بر حل مساله به صورت سه‌بعدی و بررسی پدیده ضربه بین دو ماهواره و نیروی اعمال شده در حین آن، اثر پارامترهایی نظیر نوع اتصال بین تیر و جرم متمرکز و همین‌طور اتصال بین ناحیه مخروطی و بدنه ماهواره هدف، بررسی شده‌اند. نتایج این بررسی‌ها نشان می‌دهد که دوران گوی نسبت به پین مخصوصا در راستای رُل، نیروی ضربه بین دو ماهواره را کاهش می‌دهد. همچنین متحرک بودن گوی سرعت ماهواره هدف و نیز سرعت زاویه‌ای آن را بعد از برخورد به میزان کمتری افزایش داده و بدین وسیله احتمال اتصال موفق ماهواره‌ها را افزایش می‌دهد. از طرفی، حرکت ناحیه مخروطی نسبت به ماهواره هدف نیز یکی از عواملی است که بیشینه نیروی برخورد دو ماهواره را کاهش داده و در نتیجه، شوک حاصل از برخورد روی سازه دو ماهواره را  کاهش می‌دهد و شانس پهلوگیری موفق افزایش می‌یابد

impact investigation between two unmanned satellites during central docking process

one of the key issues in the operations of on orbit servicing to unmanned satellites is to provide a safe and reliable docking process. this paper investigates the dynamic behavior of a flexible probe in the central docking mechanism of unmanned satellites. for simulating the impact phenomenon, a dynamic analysis software (msc. adams) has been applied and a three-dimensional model has created based on the assumption of a flexible clamped beam as a shock absorber. the results are in good agreement with similar theoretical and experimental results. additionally, it is possible to consider the parameters such as the type of connection between the beam and the concentrated mass, angular and translational velocity of chaser and target satellites, in order to determine the optimum condition to perform a successful docking operation. the results of this study indicate that the use of a spherical joint for the ball attached to the probe, significantly reduces the maximum value of impact force.  also, the rotation of the sphere leads to less change in the linear and angular velocity of the target satellite and increases the probability of successful mating of the satellites. on the other hand, the movement of the conical area relative to the target satellite reduces the maximum impact force and shock resulting on the satellites structure. as a result, the chance of successful docking increases.