CC BY
21Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов
УДК 62-238.9
АКТИВИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО БЕЗУДАРНОГО ТИПА ДЛЯ МЕХАНИЗМА УДЕРЖАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
А. А. Байбородов, В. В. Кузнецов, А. Д. Кузнецов, М. В. Волков
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
Е-mail: [email protected]
В настоящее время в современных космических аппаратах (КА) применяется высокоточное оборудование, чувствительное к ударным воздействиям. В связи с этим возникает необходимость и потребность в создании активирующих устройств безударного типа для механизмов удержания и освобождения подвижных элементов конструкции КА.
Ключевые слова: активирующее устройство, механизм удержания, трансформируемые конструкции, пи-росредства.
UNSTRESSED LAUNCHING DEVICE FOR FIXING AND RELEASING DEVICE OF SPACECRAFT STRUCTURES
A. A. Bajborodov, V. V. Kuznetsov, A. D. Kuznetsov, M. V. Volkov
JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation Е-mail: [email protected]
Currently, modern spacecraft uses high precision devices sensitive to shock and high efficiency structures of power systems. Therefore, there is a necessity to design unstressed launching devices for fixing and releasing device of movable spacecraft structures.
Keywords: Actuator, fixing device, release device, transformable structures.
К механическим устройствам КА относятся устройства отделения, системы зачековки и раскрытия солнечных батарей, а также различные выдвижные штанги с установленной на них полезной нагрузкой [1].
В результате проделанной работы [2-6] были разработаны механизмы удержания и освобождения в составе которых используется активирующее устройство, приведенное на рис. 1. Данное активирующее устройство было принято за аналог при проектировании более совершенного активирующего устройства.
Рис. 1. Активирующее устройство
Аналог имеет большое количество подвижных элементов, что в целом, приводит к понижению его
надежности. Кроме того, в связи с необходимостью обеспечения высокой надежности в составе активирующего устройства используется 4 инициирующих элемента удерживающих 4 подпружиненных штока не связанных между собой, что ведет к неизбежному росту габаритов и массы активирующего устройства в целом.
Таким образом, конструкция вновь разрабатываемого активирующего устройства должна исключить недостатки прошлой конструкции, и удовлетворять следующим условиям:
1. В конструкции должен быть использован только один подпружиненный шток.
2. Инициирующее устройство должно быть в составе исполнительной части.
3. Активирующее устройство должно включать в себя 4 инициирующих элемента.
4. Срабатывание активирующего устройства должно обеспечиваться при задействовании любого одного инициирующего элемента.
В результате проектирования было получено активирующее устройство нового образца, приведенное на рис. 2.
Устройство представляет собой корпус, в котором расположен механизм инициатора. Инициатор состоит из подпружиненного штока, имеющего возможность перемещаться вдоль оси корпуса. Для исключения перемещения шток фиксируется разрезным коль-
Решетневскуе чтения. 2017
цом. Срабатывание происходит при разрушении одного любого инициирующего элемента, за счет его пережигания под действием электрического тока.
Рис. 2. Активирующее устройство нового образца
Сравнение параметров разрабатываемого устройства с аналогом приведены в таблице.
Параметры активирующих устройств
В результате оптимизации конструкции масса устройства снизилась на 43 %, при этом прочностные и эксплуатационные характеристики, а также характеристики надежности не были ухудшены, что может свидетельствовать о правильности принятых конструкторских решений.
Библиографические ссылки
1. Чеботарев В. Е., Косенко В. Е. Основы проектирования космических аппаратов информационного обеспечения : учеб. пособие / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2011. 488 с.
2. Кузнецов В. В., Ереско С. П. Устройство удержания и освобождения подвижных элементов конструкции космического аппарата с пониженным ударным воздействием // Инновации в авиации и космонавтике : материалы Всерос. науч.-практ. конф. М. : МАИ, 2014. С. 82-83.
3. Кузнецов В. В., Ереско С. П. Совершенствование устройств удержания и освобождения подвижных элементов конструкции космических аппаратов // Актуальные проблемы авиации и космонавтики : материалы X Всерос. науч.-практ. конф. В 2 т. Т. 1. Технические науки. Информационные технологии / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2016. С. 147-148.
4. Кузнецов В. В., Ереско С. П. Устройство удержания и освобождения подвижных элементов космического аппарата с пониженным ударным воздействием // Новые материалы и технологии в ракетно-космической и авиационной технике : материалы
Всерос. молодежной конф. Звездный : ФГБУ «НИИ ЦПК им. Ю. А. Гагарина», 2015.
5. Кузнецов В. В., Ереско С. П. Устройство удержания и освобождения подвижных элементов конструкции космического аппарата с пониженным ударным воздействием // Актуальные проблемы авиации и космонавтики : материалы XI Всерос. науч.-практ. конф. В 2. т. Т 1. Технические науки. Информационные технологии / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2015.
6. Устройство удержания и освобождения подвижных элементов конструкции космического аппарата с пониженным ударным воздействием / В. В. Кузнецов, А. А. Герус, А. А. Байбородов и др. // Решетнев-ские чтения : материалы ХХ Юбилейной междунар. науч.-практ. конф. В 2 ч. Ч. 1 ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, С. 95-97.
References
1. Chebotarev V. E., Kosenko V. E. Osnovy proekti-rovaniya kosmicheskikh apparatov informatsyonnogo obespecheniya : ucheb. Posobie / SibSAU. Krasnoyarsk, 2011. 488 s.
2. Kuznecov, V.V., Eresko S.P Ustrojstvo uderz-haniya i osvobozhdeniya podvizhnyx elementov kon-strukcii kosmicheskogo apparata s ponizhennym udarnym vozdejstviem // "Innovacii v aviacii i kosmonavtike". M. : MAI, 2014. S. 82-83.
3. Kuznecov V. V. Eresko S. P. Sovershenstvovanie ustrojstv uderzhaniya i osvobozhdeniya podvizhnyx elementov konstrukcii kosmicheskix apparatov // Aktualnye problemy aviacii i kosmonavtiki: mat-ly X Vseros. nauchno prakticheskoj konf. V 2 t. T. 1. Texnicheskie nauki. Informacionnye texnologii / SibSAU. Krasnoyarsk, 2014. Р. 147-148.
4. Kuznecov V. V., Eresko S. P. Ustrojstvo uderz-haniya i osvobozhdeniya podvizhnyx elementov kos-micheskogo apparata s ponizhennym udarnym vozdejstviem // Novye materialy i texnologii v raketno-kosmicheskoj i aviacionnoj texnike: mat-ly Vseros. Molodezhnoj konferenci. Zvezdnyj: FGBU "NII CPK im. Yu. A. Gagarina", 2015.
5. Kuznecov V. V., Eresko S. P. Ustrojstvo uderz-haniya i osvobozhdeniya podvizhnyx elementov kon-strukcii kosmicheskogo apparata s ponizhennym udarnym vozdejstviem // Aktualnye problemy aviacii i kosmonavtiki: mat-ly XI Vseros. nauchno prakticheskoj konf. V 2 t. T1. Texnicheskie nauki. Informacionnye texnologii / SibSAU. Krasnoyarsk, 2015.
6. Ustrojstvo uderzhaniya i osvobozhdeniya pod-vizhnyx elementov konstrukcii kosmicheskogo apparata s ponizhennym udarnym vozdejstviem / V. V. Kuznecov, A. A. Gerus, A. A. Bajborodov et al. // Reshetnevskie chteniya: Mat-ly XX Yubileynoy mezhdunar. Nauch.-prakt. Konf. V 2 ch. Ch. 1 ; SibSAU. Krasnoyarsk, 2016. Р. 95-97.
© Байбородов А. А., Кузнецов В. В., Кузнецов А. Д., Волков М. В., 2017
Параметр Разраб. устройство Аналог
Длина 41,5 42,1
Ширина 0 32 38
Высота 0 32 39
Масса 0,045 0,08
