Введение. Использование космических тросовых систем (КТС), стабилизированных вращением, является достаточно новым и перспективным направлением в области современной космонавтики. Такие системы предназначены для решения широкого круга научных и исследовательских задач, в частности, тех, которые невозможно или неэффективно решать с помощью имеющихся средств космической техники, например для транспортных операций, создания искусственной гравитации, увода объектов космического мусора, получения экспериментальных данных функционирования тросовых систем и т. д.
Проблематика. Особенности моделей динамики КТС обусловлены спецификой решаемых такими системами задач, актуальными среди которых являются исследования влияния динамики концевого тела на движение системы.
Цель. Построение математической модели динамики КТС, которая позволит рассмотреть общие закономерности движения системы и выполнить анализ особенностей динамики концевого тела.
Материалы и методы. Построение математической модели динамики КТС базируется на методах и принципах теоретической механики, методах динамики космического полета. Для исследования динамики КТС использованы методы теории колебаний, методы аналитического и численного интегрирования дифференциальных уравнений движения.
Результаты. Представлена простейшая для исследуемого движения модель динамики КТС, состоящая из материальной точки и концевого тела, соединенных нитью. Рассмотрена возможность возникновения внутренних резонансов и их влияние на процессы стабилизации в относительном движении системы.
Выводы. Предложенная модель динамики КТС позволяет выполнить анализ угловых колебаний концевого тела относительно точки крепления к нити с учетом влияния инерциальных характеристик концевого тела, жесткости нити и угловой скорости собственного вращения системы. К практическим вопросам, связанным с данной задачей динамики КТС, можно отнести вопросы устойчивости ориентации концевого тела, вопросы о резонансных режимах в движении системы, а также вопросы о создании необходимых предпосылок для проектирования конкретных КТС.