CC BY
26Решетневские чтения
Учитывая сказанное выше, цель проектирования при выбранной концепции рефлектора и сформированном ТЗ может быть записана следующим образом: спроектировать рефлектор, удовлетворяющий требованиям ТЗ.
Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
- провести структурный синтез, т. е. выбрать тип и состав силовой структуры, а также тип формообразующей структуры. Состав силовой структуры, определенный на первом этапе, может изменяться по результатам параметрического синтеза;
- провести параметрический синтез, т. е. выполнить параметрическую оптимизацию.
Целевая функция оптимизации: точность отражающей поверхности рефлектора (с учетом вклада за счет разбивки на фацеты или клинья, эффекта подушки и весовых деформаций).
Управляемые параметры следующие:
- механические характеристики конструкционных материалов (выбираются из ряда доступных материалов);
- размеры сечений силовых элементов;
- линейные размеры силовых элементов;
- характерный размер фацета (или аналогичный параметр) и др.
Внешние параметры, а также ограничения на характеристики рефлектора задаются в ТЗ.
A. K. Shatrov, D. O. Shendalev JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
ABOUT THE STATEMENT OF THE PROBLEM OF THE UNFURLABLE SPACE REFLECTOR DEVELOPMENT
The development of the unfurlable space reflector is considered as the optimal design process. The tages of optimal design process are reviewed in detail. As an objective function it is proposed to use a reflective surface accuracy. Basic constituent elements of total surface accuracy are defined to be considered in design parameters selection. Taking into account the chosen objective function the development problem is stated.
© Шатров А. К., Шендалев Д. О., 2010
УДК 531.010
Е. А. Шевцов, П. А. Краевский, Э. А. Давлетбаев
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
АНАЛИЗ И ВЫБОР МЕХАНИЗМА РАСКРЫТИЯ ДЛЯ ГЛАВНОГО ЗЕРКАЛА КОСМИЧЕСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ «МИЛЛИМЕТРОН»
Рассмотрены основные требования, предъявляемые к приводным устройствам прецизионного механизма (ППМ) раскрытия главного зеркала космической обсерватории «Миллиметрон», проведен сравнительных анализ и выбор основного варианта механизма раскрытия.
В наши дни задача изучения других звездных систем, черных дыр, поиск проявления жизни во вселенной и др., интересна не только ученым. Это позволит взглянуть на мир по новому, дать толчок для прогресса. Для выполнения этих задач в рамках Федеральной космической программы России сегодня ведутся работы над целым рядом проектов космических обсерваторий. Одним из них является космическая обсерватория «Миллиметрон», представляющая собой космический аппарат (КА) с телескопом с раскрывающимся зеркалом - рефлектором диаметром 12 м (рис. 1).
Особенности конструкции рефлектора - зеркало телескопа образуется из автоматически раскладывающихся 24 лепестков и 3 м центрального элемента с доведением точности и стабильности формы поверхности до 10 мкм (СКО). Конструкция рефлектора накладывает ряд специфических требований к ППМ, а именно:
- жесткость конструкции механизма раскрытия должна быть такой, чтобы обеспечить частоту собственных колебаний рефлектора в рабочем положении 10 Гц, в стартовом - 25 Гц;
- в рабочем положении должна быть обеспечена погрешность отклонения силовой конструкции не более 1 мм и стабильность размеров при эксплуатации;
- материалы, применяемые в механизме раскрытия рефлектора, должны быть криостойкие;
- механизм раскрытия рефлектора должен сохранять стабильность геометрических размеров в интерфейсных точках;
- необходимо, чтобы было обеспечено управляемое контролируемое раскрытие элементов выведения рефлектора в рабочее положение;
- механизм раскрытия рефлектора - должен использовать один и тот же механизм, приводимый в движение электромеханическим приводом, чтобы первоначально зачековать механихм раскрытия реф-
Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических.аппаратов
лектора в сложенном положении во время запуска КА, а затем расчековать для раскрытия, используя то же самое движение механизма;
- минимальный момент движущих сил должен превышать максимальный момент сил сопротивления не менее чем в 3 раза в процессе раскрытия;
- отсутствие ударных нагрузок в процессе перевода рефлектора из транспортировочного в рабочее положение.
IgjpiP»-
Рис. 1. Общий вид главного зеркала телескопа
Проведен сравнительный анализ известных типов ППМ.
Основным вариантом МПП был выбран приводом типа «винт-гайка», основанным на передаче качения и системе рычагов (рис. 2).
Рис. 2. Общий вид МПП
В настоящее время ведется более детальная проработка данного МПП.
E. A. Shevtsov, P. A. Kraevsky, E. A. Davletbaev JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
THE ANALYSIS AND CHOICE DEPLOYABLE MECHANISM FOR «MILLIMETRON» SPACE OBSERVATORY MAIN MIRROR
The main requirements to Precision Deployable Mechanism of «Millimetron» Space Observatory main mirror are considered, the comparative analysis of the variants and chose of the Main Deployable Mechanism is carried on.
© Шевцов Е. А., Краевский П. А., Давлетбаев Э. А., 2010
УДК 629.1: 534.1
Д. О. Шендалев
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПРОФИЛИРОВАННЫХ СПИЦ
Один из этапов параметрического синтеза при проектировании рефлектора - параметрическая идентификация или уточнение параметров модели по результатам эксперимента. Данная работа посвящена идентификации параметров профилированных спиц, входящих в состав формообразующей структуры зонтичных рефлекторов.
В формообразующую структуру раскрываемых зонтичных рефлекторов, устанавливаемых на ряде космических аппаратов ОАО «ИСС», входят профилированные спицы. Назначение спиц - формирование профиля отражающей поверхности рефлектора, имеющей вид растянутого металлического сетеполот-на. Профилированная спица представляет собой плоскую ферму, изготовленную из углепластика. Структура одной из спиц в виде КЭМ показана на рисунке.
Процесс проектирования рефлектора включает этап параметрического синтеза, одной из задач кото-
рого является параметрическая идентификация. Параметрическая идентификация - уточнение параметров модели объекта проектирования (рефлектора) по результатам испытаний - имеет целью повышение достоверности модели.
КЭМ и расчетная схема профилированной спицы
