CC BY
24Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических.аппаратов
Все устройство в целом должно обладать широким диапазоном рабочих температур (-70...+80 °С), быть радиационно- и вибростойким.
Для совершения простого движения (например, перемещения вдоль оси ОХ) необходимо осуществить 6 одновременных движений. У каждого из этих приводов должна быть своя скорость и ускорение линейного перемещения. В связи с этим возникает проблема управления данным устройством. Для создания программы управления нужна математическая модель, учитывающая различные нюансы управления шестистепенным устройством перемещения.
Для автоматического управления устройством на орбите системе управления необходима обратная связь устройства с управляющим компьютером, т. е. системе управления необходима точная информация о том, в каком положении в данный момент находится верхняя площадка УПР. В качестве одного из вариантов организации такой связи рассматривается введе-
ние в конструкцию линейного привода датчика линейного перемещения.
Кроме выше перечисленных проблем при проектировании, остро стоит проблема проведения измерений при испытаниях и отработке устройства, а также при выставлении УПР в нулевое положение. Измерить перемещение устройства, и точно выставить устройство в нулевое положение по всем 6 степеням свободы одновременно, возможно лишь используя сложную оптическую либо лазерную систему. При этом ряд измерений при испытаниях придется проводить в термобарокамерах, что еще больше усложняет процесс измерения.
Решение перечисленных проблем, позволит спроектировать и изготовить УПР нового типа, заменить БМ УПР и ряд других устройств устройством с шестью степенями свободы. Произвести переход на современный уровень управления устройствами перемещения антенн.
A. A. Pesternikov, S. A. Komarov, S. O. Boyko, S. G. Haritonov JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
REFLECTOR POSITIONER
In this article the main problems of the six degrees offreedom electromechanical reflector positioner for space applications designing are considered.
© Пестерников А. А., Комаров С. А., Бойко С. О., Харитонов С. Г., 2010
УДК 629.78.023.222
М. М. Полевщиков, И. В. Евкин, А. Б. Кузнецов, С. Г. Антонов
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УВЕЛИЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩИХ ПОКРЫТИЙ В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ
Представлен калориметрический датчик (ДК), применяемый для натурных испытаний терморегулирую-щих покрытий (ТРП). Представлена методика физико-математического моделирования увеличения коэффициента поглощения солнечной радиации (Ая) ТРП.
Воздействие повреждающих факторов космического пространства (ПФКП) приводит к деградации оптических свойств ТРП - росту коэффициента Ая покрытий класса «истинные отражатели» и «солнечные отражатели». Для того, чтобы обеспечить требуемый ресурс работы СТР необходимо знание диапазона изменения коэффициента Ая радиационных поверхностей СТР в течение срока активного существования космического аппарата (САС КА). Методика натурных испытаний ТРП в составе ДК позволяет измерять деградацию ТРП в течение всего САС КА.
Принципиальная схема ДК для испытаний ТРП в натурных условиях представлена на рисунке.
Датчики реализуют калориметрический метод, который основан на построении теплового баланса ме-
жду диском с ТРП 4, окружающим его КП и элементами ДК.
Принципиальная схема ДК для испытаний ТРП в летных условиях: 1 - экранно-вакуумная изоляция (ЭВТИ); 2 - корпус; 3 - охранный корпус; 4 - диск; 5 - датчик температуры; 6 - титановый винт; А - поверхность с исследуемым ТРП
Решетневские чтения
Текущее значение коэффициента Ast ТРП в составе ДК при освещении его ЭМИ Солнца (Is) рассчитывается из выражения (при условии стационарности температур диска с ТРП и корпуса ДК):
As, = - Qn , (1)
IsFd cos(j)
где Ast - текущее значение коэффициента As ТРП; Еп -коэффициент излучения ТРП; Та - температура диска 4 с ТРП ДК, К; Qn - расчетные тепловые потери между диском с ТРП и элементами конструкции ДК.
Увеличение коэффициента As ТРП вычисляется по формуле
Ms, = As, - Aso, (2)
где As0 - начальное значение коэффициента As ТРП; AAst - текущее значение изменения коэффициента As ТРП.
Тепловые потери Qn рассчитываются по выражению
Qп = С(Тк - Та), (3)
где Тк - температура корпуса ДК, К; C - коэффициент тепловой проводимости между диском с ТРП и кор-
пусом датчика, Вт/К (коэффициент С определяется для каждого датчика перед установкой его на КА в лабораторных условиях, имитирующих ЭМИ Солнца и холодное космическое окружение).
Увеличение коэффициента As ТРП (ЛAst) под воздействием ПФКП описывается следующей математической моделью:
ЛAs, = А (1 - е^) , (4)
где а, в и А - параметры математической модели, описывающей динамику увеличения As ТРП; т - эквивалентные солнечные сутки.
В настоящее время на геостационарной и средне-высотных круговых орбитах проводятся натурные испытания основных типов ТРП и перспективных многофункциональных ТРП производства ОАО «Информационные спутниковые системы». В результате данных экспериментов по модели 4 прогнозируется величина ДAs ТРП для проектирования радиационных поверхностей СТР КА нового поколения разработки ОАО «ИСС».
M. M. Polevshikov, I. V. Yevkin, A. B. Kuznetsov, S. G. Antonov JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
PHYSICOMATHEMATICAL MODELING OF ABSORPTANCE AUGMENTATION OF THERMAL CONTROL COATINGS IN FULL-SCALE CONDITIONS
The calorimetric sensor (CS) used for full-scale tests of thermal control coatings (TCC) is presented. The physico-mathematical modeling of solar radiation absorptance (As) augmentation of TCC procedure is presented.
© Полевщиков М. М., Евкин И. В., Кузнецов А. Б., Антонов С. Г., 2010
УДК 629.76/.78.001.63
О. П. Прудников, С. В. Тюлевин, Д. В. Назаров, А. В. Ливочкин
Государственный научно-производственный ракетно-космический центр «ЦСКБ-Прогресс», Россия, Самара
СЕЛЕКТИВНАЯ СБОРКА ВОЛНОВЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ ПРИВОДОВ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
Предлагается методика селективной сборки волновых зубчатых передач приводов солнечных батарей, использующая пять критериев для оценки геометрии и взаимной сопрягаемости элементов передачи. Описаны эти критерии, их расчет и результаты практического использования.
В силу известных своих достоинств [1] волновые зубчатые передачи (ВЗП) нашли широкое применение в космической технике. Однако они имеют и существенные недостатки [1], два из которых - это необходимость высокой точности изготовления составных элементов и сборки ВЗП. При малом модуле (0,2-0,4), когда высота зубьев составляет всего 0,5-0,7 мм, отклонения геометрии в 10-20 мкм могут привести к повышенному износу зубьев, интерференции и, в конечном счете, к снижению ресурса и надежности передачи. Напрашивается вполне логичный выход: изготавливать детали с нужной точностью и обеспечи-
вать высокое качество сборки. Но это совсем непросто выполнить практически.
Во-первых, существующая технология и применяемое оборудование порой не могут обеспечить необходимую точность изготовления деталей.
Во-вторых, в конструкторской документации не указываются, или недостаточно полно указываются, поля допусков наиболее важных геометрических параметров составных элементов передачи.
В-третьих, рекомендуемые ГОСТом [2] методы контроля мелкомодульных зубчатых колес весьма трудоемки, носят косвенный характер и требуют до-
