CC BY
16Проектирование и производство летательных аппаратов, космические исследования и проекты
УДК 621.372.8
ФОРМИРОВАНИЕ ДИХРОИЧНОЙ СТРУКТУРЫ НА РЕФЛЕКТОРАХ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ C ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
М. М. Михнёв, М. А. Гордовенко, Н. Н. Шмелев
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Россия, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52. E-mail: shmelev@iss-reshetnev.ru
Описан метод формирования дихроичной структуры с использованием лазерного излучения на рефлекторах из полимерных композизионных материалов.
Ключевые слова: рефлектор, лазерное излучение, дихроичная структура.
THE METHOD OF LASER EMISSION FOR DICHROIC STRUCTURE FORMATION ON REFLECTORS FROM POLYMER COMPOSITE
M. M. Michnev, М. А. Gordovenko, N. N. Shmelev
JSC "Academician M. F. Reshetnev "Information Satellite Systems" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russia. E-mail: shmelev@iss-reshetnev.ru
The method of dichroic structure formation with laser emission on reflectors from polymer composite is described.
Keywords: reflector, laser emission, dichroic structure.
Создание двухконтурных приемо-передающих антенн с горизонтальной и вертикальной поляризацией является перспективным направлением совершенствования антенно-фидерной системы КА связи в целях снижения габаритно-весовых характеристик спутника [1].
Одна из основных задач, требующих решения при изготовлении двухконтурных антенн, - это формирование дихроичной структуры на рефлекторе антенны.
Дихроичная структура, в общем случае, представляет собой элементы металлизации, нанесенные на гладкую отражающую поверхность рефлектора из радиопрозрачного материала. Отработанная в ОАО «ИСС» конструкция дихроичной структуры представляет собой полосы металлизации толщиной 1-2 мкм и шириной 0,4±0,05мм, интервалы между полосами 0,8±0,05мм, при этом не допускаются повреждение материала поверхности отражателя и неполное удаление алюминия между полосами.
Выбранный метод получения дихроичной структуры заключается в напылении алюминия на зеркало рефлектора с последующим формированием полос металлизации путем направленного удаления алюминия.
Сущность процесса лазерной обработки состоит в испарении частей обрабатываемого материала (алюминия). При воздействии сфокусированного лазерного излучения на материал происходит интенсивный нагрев, плавление и испарение части материала из зоны воздействия, этот процесс настолько стремительный, что материал зеркала рефлектора не успевает нагреваться и разрушаться. Перемещая сфокусированный луч с помощью сканирующих зеркал, управляемых персональным компьютером, можно получить на поверхности обрабатываемого изделия то или иное изображение. Сложность метода лазерной абляции рефлекторов заключается в формировании дихроич-
ной структуры на криволинейной поверхности, что требует перемещать излучатель не только в горизонтальной плоскости, но и вертикально для обеспечения заданного фокусного расстояния [2].
Для решения поставленных задач по выбранному методу разработан и внедрен стенд лазерной обработки рефлекторов и сотовых панелей (СЛО РиСП).
Конструктивно стенд основан на использовании серийно выпускаемого маркиратора «МиниМаркер 2-20А4» с иттербиевым импульсным волоконным лазером. Из состава маркиратора используются блок питания и управления маркиратора и доработанный сканирующий блок. По сравнению со штатным использованием маркиратора предусмотрено крепление блока питания и управления на вертикально фрезерном станке с ЧПУ GR-712 (с помощью специального кронштейна, при этом блок перемещается по X-Y координатам) и крепление сканирующего блока (с помощью переходных пластин, перемещение осуществляется по X-Y-Z координатам).
Зона обработки маркиратором ограничена фокусным расстоянием объектива сканирующего блока и кривизной обрабатываемого изделия (при используемом объективе максимально - 160*160 мм2 на плоской поверхности). Для обработки габаритных образцов используются возможности станка GR712, а именно: обрабатывается небольшой участок поверхности рефлектора; затем, по окончании работы маркиратора, сканирующий блок перемещается в следующую точку, и выполняется лазерная обработка соседнего участка и т. д.
В настоящее время изготовлена антенна, в состав которой входит рефлектор с нанесенной дихроичной структурой (см. рисунок). Проведенный анализ геометрических параметров на КИМ Video-Check HA 400 показал: во всех исследуемых точках отклонение ширин полос и интервалов между полосами соответ-
Решетневскуе чтения. 2013
ствует заданным требованиям. Визуально край полос ровный, отклонение от параллельности также соответствует установленным требованиям - 0,05 мм. Полученные положительные результаты подтверждают высокую производительность и точность изготовления выбранным методом.
Снимок фрагмента рефлектора под 12-кратным увеличением
Библиографические ссылки
1. Тестоедов Н. А., Михнёв М. М., Михеев А. Е. и др. Технология производства космических аппаратов / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2009. 352 с.
2. Водоватов Ф. Ф. Лазеры в технологии // под ред. М. Ф. Стельмаха. М. : Энергия, 1975. 216 с.
References
1. Testoedov N. A., Mihnev M. M., Miheev A. E. and i. e. Tekhnologiya proizvodstva kosmicheskih apparatov (The spacecraft processing technology). SIBSAU, Krasnoyarsk, 2009. 352 p.
2. Vodovatov F. F., Lazery v tehnologii (The Lasers technology in manufacturing process. M., Energy. 1975, 216 p.
© Михнёв М. М., Гордовенко М. А., Шмелев Н. Н., 2013
УДК 621.372.8
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ СБОРКИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ АНТЕНН
М. М. Михнёв, В. В. Землянский, М. В. Житник, С. В. Ермакова
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Россия, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
Представлен процесс сборки антенны, изготавливаемой методом склеивания рефлектора и облучателя с соединительной опорой.
Ключевые слова: антенна, склеивание, гексаподы.
SOLUTION OF ADJUSTIMENT PROBLEM FOR PERSPECTIVE ANTENNAS
M. M. Michnev, V. V. Zemlyansky, M. V. Zhitnik, S. V. Ermakova
JSC "Academician M. F. Reshetnev "Information Satellite Systems" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russia
The adjustment process for antennas produced with gluing of reflector and feeder with connecting support is introduced.
Keywords: antenna, gluing, hexapods.
На одном из перспективных изделий конструкторским бюро предложена конструкция антенны, изготавливаемой методом склеивания рефлектора и облучателя с соединительной опорой (рис. 1). Задачу сборки подобной конструкции усложняют ее небольшие габариты. Процессу сборки антенны должна предшествовать окончательная выставка взаимного положения рефлектора и облучателя по результатам измерений радиотехнических характеристик [1; 2].
Таким образом, процесс необходимо разбить на три логических шага:
1) выставка взаимного положения рефлектора и облучателя, проведение радиотехнических измерений;
2) монтаж опоры;
3) снятие антенны.
Для выставки элементов антенны разработано универсальное приспособление, в состав которого входят гексаподы М-850. Гексапод представляет собой устройство для высокоточного 3-мерного позиционирования. Гексапод состоит из двух оснований и системы приводов, управляя приводами, имеем возможность изменять взаимное положение оснований. Внешний вид гексапода приведен на рис. 2.
С помощью переходников облучатель антенны устанавливается на первый гексапод, а рефлектор на второй (см. рис. 3). Установка на переходники за посадочные отверстия.
С помощью гексаподов, обеспечивающих точность позиционирования до 0,05 мм, производится юстировка с последующим проведением радиотехнических измерений (рис. 4).
