CC BY
62
Секция «Проектирование и производство летательньк аппаратов»
Продолжительность нагрузок получается при учете их номинальной длительности во время полета. Расчетные нагрузки получаются путем умножения максимальных летных нагрузок на коэффициент безопасности равный 1,5 [2].
Исходя из этого, точность результатов прогнозов зависит в большей степени от сложности моделируемой конструкции и используемой процедуры моделирования.
Схема проведения исследований и шагов для верификации конечно-элементной модели космического аппарата и обеспечения лучшего понимания динамического поведения, представлена на рисунке.
Библиографические ссылки
1. Соловьева Т. И., Шатров А. К. Комплексный подход к анализу динамического поведения спутников. Вестник СибГАУ. 2007. Вып. 2(15). 206 с.
2. Чеботарев В. Е., Косенко В. Е. Основы проектирования космических аппаратов информационного обеспечения : учебное пособие ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2011. 488 с.
© Баляков Д. Ф., Егоров Д. В., Широкова Н. Н., 2014
УДК 621.793.1.06-05
А. А. Брокс, С. А. Ильяшевич Научный руководитель - И. И. Хоменко Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
НАНЕСЕНИЕ ТОКОПРОВОДЯЩЕГО СЛОЯ НА ВОЛНОВОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ВАКУУМНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Предложен способ, позволяющий повысить качество покрытия внутреннего канала волновода и повысить повторяемость выпускаемой продукции, снизить трудоемкость изготовления.
Волноводы используются в различных радиотехнических устройствах для передачи электромагнитных колебаний. Они представляют собой металлические трубки круглого или прямоугольного сечения, внутри которых распространяются электромагнитные волны. Основными параметрами волноводов являются высокая точность размеров и высокий класс обработки внутренних поверхностей.
В настоящее время существуют различные способы изготовления волноводов такие как: порошковая металлургия, точное литьё, формообразование с использованием низкотемпературной плазмы и некоторые другие методы изготовления.
Обычно при производстве волноводов различными способами изготавливается канал, а затем на внутреннюю поверхность гальваническим методом наносится покрытие, обеспечивающее необходимые характеристики. Однако сложные, малые и изогнутые конфигурации покрыть трудно или невозможно, а также при гальваническом нанесении покрытия есть место насыщение водородом и неравномерность покрытия, что ведет к снижению плотности покрытия и адгезионной прочности. Для улучшения характеристик и снижения трудозатрат при изготовлении волноводов в нашей работе предлагается использовать метод комбинированной металлизации, который включает следующие этапы:
1) изготовление оправки волновода из алюминиевых сплавов;
2) нанесение слоя серебра на оправку вакуумным методом;
3) наращивание корпуса волновода методом гальванопластики;
4) вытравливание алюминиевой оправки.
Таким образом, за основу изготовления волновода берется технология электролитического формообра-
зования [1], однако сам процесс формообразования слоев выполняется вакуумной металлизацией.
Оправка изготавливается с высокой точностью размеров и низкой шероховатостью поверхности. В качестве материала выбирается сплав алюминия. Механическая обработка по заданным размерам включает точение и шлифование. Шероховатость поверхности оправки должна составлять не менее Яа = 0,08 мкм.
Затем оправка помещается в вакуумную камеру, производится обработка оправки в тлеющем разряде при остаточном давлении 1х10-2-1х10-3 мм рт. ст. в течение 20-25 минут. Методом термического испарения на оправку наносится слой серебра толщиной до 10 мкм, который включает нагревание оправки до температуры 200-250 оС
По мере стабилизации вакуума и достижения давления 5*10-5 мм рт. ст. начинается испарение серебра, при этом ток нагревателя - 380^390 А, температура испарителя - 1000^1100 оС, время испарения 40^50 мин. Далее оправка остывает в среде вакуума до температуры 30-40 оС, и извлекается из камеры [2].
Для наращивания корпуса волновода производится осаждение меди требуемой толщины на оправку гальванопластическим методом, при этом медный электролит для гальванопластических работ приготовляется на основе медного купороса с добавкой серной кислоты, повышающей электропроводность электролита [3-5]. Для медного электролита используется сульфат меди (медный купорос) - на 1 л воды 150-180 г. Растворение сульфата меди лучше всего производить в воде при / = 60-80 оС. После полного охлаждения раствора до температуры / = 30-40 оС электролит фильтруется через ткань и затем в него осторожно вливается серная кислота. В медных сульфатных ваннах содержание серной кислоты поддер-
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2014. Технические науки
живается в пределах 35-40 г/л (плотность кислоты 1,84 г/см3). Растворимость сульфата меди значительно снижается с увеличением количества кислоты.
Заключительным этапом является вытравливание алюминиевой оправки по стандартным методикам.
Данный способ изготовления волноводов позволяет: покрывать волноводы сложной формы, уменьшить трудозатраты, получить более равномерное покрытие с нужными характеристиками.
Библиографические ссылки:
1. Элементы СВЧ волноводные. Изготовление гальванопластическое. ОСТ 5.9941-84. 167 с.
2. Кострижицкий А. И., Карпов В. Ф., Кабаченко М. П. и др. Справочник оператора установок по нанесению покрытий в вакууме. М. : Машиностроение, 1991. 176 с.
3. Шлиткина Р. И., Дьяконов В. А., Фефелов Г. С. и др. Гальванопластическое изготовление волноводных деталей миллиметрового и сантиметрового диапазонов волн // Вопросы радиоэлектрики. 1962. Вып. 8.
4. Вячеславов П. М., Волянюк Г. А. Электролитическое формование. Л. : Машиностроение, 1979.
5. Изготовление волноводов методом гальванопластики. ОСТ 107.757810.001-86.
© Брокс А. А., Ильяшевич С. А., 2014
УДК 629.78.002.3
Г. С. Дмитриев, А. В. Шеметов Научный руководитель - А. В. Гирн Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕКТРОДУГОВОГО МЕТАЛЛИЗАТОРА И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛУЧЕННЫХ ПОКРЫТИЙ
Сконструирована насадка обжимающего потока воздуха, которая увеличивает скорость напыляемых частиц в 2,5 раза, уменьшает угол распыла в 2 раза и проведены экспериментальные исследовании.
Известно, что потери металла от износа и коррозии металлоконструкций составляют до 30 % от их массы. Поэтому актуальной задачей является защита деталей машин и механизмов от коррозии, а также разработка современных способов их восстановления.
Среди технологий, позволяющих реализовать данную задачу, интенсивно развивается группа методов газотермического напыления покрытий. К ним относится, например, плазменное, детонационное, холодное газодинамическое напыление, электродуговая металлизация и другие способы.
В результате анализа способов нанесения покрытий выявлено, что электродуговая металлизация по стоимости обработки и производительности процесса предпочтительнее других способов нанесения покрытий. Методом электродуговой металлизации наносят защитные коррозионно- и износостойкие, а также антифрикционные покрытия из различных металлов (алюминиевые и стольные сплавы, цинк) в виде проволоки. Возбуждение дуги происходит между двумя
проволоками, изолированными друг от друга и расположенными под острым углом. Затем эти проволоки расплавляются, после чего металл распыляется и выдувается сжатым воздухом рис. 1.
Нами была разработана конструкция специальной обжимной насадки, которая позволила уменьшить угол распыла, увеличить коэффициент использования материала и его дисперсности, однако полный комплекс исследований качества полученного покрытия проведен не был. Поэтому целью нашей работы является исследование физико-механических свойств покрытия и определение оптимальных режимов обработки усовершенствованного металлизатора.
При напылении покрытий на экспериментальные образцы изменялись следующие технологические режимы: сила тока дуги, скорость подачи проволоки, дистанция напыления. С усовершенствованной и стандартной насадкой были нанесены: покрытия из алюминия (Амг6) и стали (У9) на пластины из стали 45 размерами 40*40*4 мм.
Токоподеод
Рис. 1. Схема электродугового металлизатора
