Наземные испытания бортового комплекса контроля положения и формы рефлектора космических аппаратов с использованием матричных источников излучения

Горелко М.Г.; Синицкий Д.Е.; Федченко Д.А.; Дернов С.А.; Матыленко М.Г.

<Тешетневс^ие чтения. 2016

References

1. GOST 19738-74. Pripoi serebrjanye. Marki. [State Standart 19738-74. Silver solders. Types]. 1975. 5 p.

2. Pribory i instrumenty. Pripoi. [Devices and instruments. Solders] Available at: http://www.platan.ru/ pdf/pribor_origmal 1_32.pdf/ (accessed 20.08.2016). (In Russ.)

3. Cvetnye metally i splavy. Spravochnik. [Nonferrous metals and alloys]. Nizhniy Novgorod,. 2001. 278 p.

4. Lashko C. V., Lashko N. F. Pajka metallov [Soldering of metals]. 4-e izd., pererab. i dop. M.: Mashinostroenie, 1988. 376 p.

5. ECSS-Q-ST-70-26C Space product assurance. Crimping of high-reliability electrical connections. European Cooperation for Space Standardization (ECSS). 2008. Available at: http://www.ecss.nl (accessed 03.03.2013). 41 p.

УДК 629.78

НАЗЕМНЫЕ ИСПЫТАНИЯ БОРТОВОГО КОМПЛЕКСА КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ И ФОРМЫ РЕФЛЕКТОРА КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТРИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ

М. Г. Горелко*, Д. Е. Синицкий, Д. А. Федченко, С. А. Дернов, М. Г. Матыленко

АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52

*E-mail: zizi_top@list.ru

Рассматриваются основные принципы построения, структура оптического стенда на основе матричного источника излучения. Описывается принцип его действия и функциональные возможности.

Ключевые слова: бортовой комплекс, динамические испытания, космический аппарат.

TESTING GROUND CONTROL BOARD SET CONDITIONS AND FORMS OF SPACECRAFT REFLECTOR USING MATRIX OF RADIATION SOURCES

M. G. Gorelko*, D. E. Sinitskiy, D. A. Fedchenko, S. А. Dernov, M. G. Matylenko

JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Street, Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation

*E-mail: zizi_top@list.ru

The research considers basic principles of the structure of the optical bench through the matrix of the radiation source. It describes the principle of its operation andfunctionality.

Keywords: onboard complex, dynamic testing, spacecraft.

Для точного наведения крупногабаритной раскрываемой антенны в форме внеосевого параболоида на какой-либо участок земли необходимо обеспечить контроль формы ее поверхности и положения в пространстве. Поэтому для получения данных о расстоянии и направлении положений контрольных элементов (далее - КЭ), установленных равномерно на ра-диоотражающую поверхность рефлектора антенны, был разработан бортовой комплекс (далее - БК) контроля положения и формы рефлектора. Для проведения наземных испытаний БК необходимо выполнить имитацию отраженного излучения от контрольных элементов.

Опыт АО «ИСС» по проведению наземных экспериментальных отработок систем ориентации и стабилизации КА показал, что наиболее эффективным способом испытаний является применение методов полунатурного моделирования [1]. Эти методы предпо-

лагают применение имитаторов внешних воздействий с целью создания среды функционирования комплекса, приближенной к эксплуатационной [2-3].

В настоящее время для решения задач наземной экспериментальной отработки части БК [4], состоящей из углоизмерительного прибора (далее - УП), в АО «ИСС» была предложена концепция оптического стенда на основе матричного источника излучения (далее - оптический стенд).

Применение предложенного оптического стенда на этапе наземных экспериментальных испытаний части БК должно повысить качество отработки алгоритмов, используемых для обработки данных, формируемых УП.

Структура оптического стенда приведена на рис. 1.

Два матричных излучателя 3 образуют два канала передачи изображения фрагмента рефлектора с установленными на нем КЭ. С помощью светодиодов 1

:Контроль и испытания ракетно-космической техники

и матовых пластин 2 осуществляется подсветка матриц 3.

Рис. 1. Структура оптического стенда на основе матричного

источника излучения: 1 - углоизмерительный прибор; 2 - оптико-электронный проекционный модуль; 3 - кронштейны; 4 - оптический рельс; 5 - стол установочный; 6 - пульт управления

Оптическая схема оптико-электронного проекционного модуля приведена на рис. 2.

1(1)

Рис. 2. Оптическая схема оптико-электронного проекционного модуля: 1 - светодиод; 2 - матовая пластина; 3 - матричный излучатель;

4 - полупрозрачная пластина; 5 - объектив; 6 - испытуемый УП

Полупрозрачная пластина 4 совмещает оптические сигналы, поступающие от двух матриц, и направляет их на объектив 5, который переносит построенное изображение в плоскость приемника УП совместно с объективом УП 6.

Основное решение, положенное в основу разработки оптического стенда, представляет собой метод моделирования обращенного типа [5], при применении которого требуемые перемещения совершает не прибор, установленный на стенде, а опорный ориентир, в данном случае это матричный источник излучения, на котором отображается процесс имитации динамического смещения КЭ на рефлекторе, в ближнем ИК-диапазоне. При этом имитация динамического смещения, аналогичная смещению реальных КЭ на рефлекторе, достигается благодаря специальному программному обеспечению, работающему по командам от управляющего компьютера оптического стенда по протоколу связи TCP/ IP.

Основные задачи, которые решает оптический стенд:

- имитация любой формы фрагмента рефлектора с установленными на нем КЭ;

- имитация любого количества КЭ;

- имитация динамического смещения КЭ на рефлекторе.

Появление оптического стенда обеспечит возможность в лабораторных условиях имитировать деформации крупногабаритных раскрываемых антенн любых размеров и с любым количеством КЭ на них.

Библиографические ссылки

1. Ковалев Е. А., Дернов С. А. Технология испытаний систем ориентации и стабилизации космических аппаратов // САКС-2004 : Тез. докл. III Между-нар. науч.-практ. конф. / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2004. С. 97-99.

2. Schwartz J. L., Hall C. D. The Distributed Spacecraft Attitude Control System Simulator: Development, Progress, Plans, 2003 / Flight Mechanics Symposium // Goddard Space Flight Center. Greenbelt, Maryland, October 28-30. 2003. [Электронный ресурс]. URL: http://www.dept.aoe.vt.edu/~cdhall/papers/ FMS03.pdf (дата обращения: 15.08.2016).

3. Schwartz J. L., Hall C. D. System Identification of a Spherical Air-Bearing Spacecraft Simulator: AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting. Maui, Hawaii. February 2004. [Электронный ресурс]. URL: http://www.dept.aoe.vt.edu/~cdhall/papers/AAS04-122.pdf (дата обращения: 15.08.2016).

4. Горелко М. Г. Имитатор поведения крупногабаритных антенн в космическом пространстве // Информационные спутниковые системы : материалы науч.-техн. конф. молодых специалистов. Железно-горск, 2011. C. 93-95.

5. Синицкий Д. Е., Федченко Д. А. Решение задач наземной экспериментальной отработки систем ориентации и стабилизации КА с использованием имитаторов обращенного типа // Актуальные проблемы авиации и космонавтики : материалы VIII Всерос. науч.-практ. конф. / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2012. № 8. С. 44-45.

References

1. Kovalev E. A., Dernov S. A. [Tehnologyja yspyytanyj system oryentacyy y stabylyzacyy kosmycheskyh apparatov] // SAKS 2004 : tez. dokl. III Mezhdunar. nauchno-prakt. konf. SibGAU. Krasnojarsk, 2004. P. 97-99. (In Russ.)

2. Schwartz J. L., Hall C. D. The Distributed Spacecraft Attitude Control System Simulator: Development, Progress, Plans, 2003 / Flight Mechanics Symposium // Goddard Space Flight Center. Greenbelt, Maryland, October 28-30. 2003. URL: http://www.dept.aoe.vt.edu/~cdhall/papers/FMS03.pdf (accessed: 15.08.2016).

3. Schwartz J. L., Hall C. D. System Identification of a Spherical Air-Bearing Spacecraft Simulator:

Тешетневс^ие чтения. 2016

AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting. Maui, Hawaii. February 2004. URL: http://www.dept.aoe. vt.edu/~cdhall/papers/AAS04-122.pdf (accessed:

15.08.2016).

4. Gorelko M. G. [The simulator of behavior of large antennas in space] // Nauchno-tekhnicheskaya konferentsia molodykh spetsialistov OAO «Informatsionnyye sputnikovyye sistemy» imeni akademika M. F. Reshetneva» [Scientific-technical conference of young specialists JSC "Information Satellite Systems" Academician M. F. Reshetnev"].

Zheleznogorsk, JSC "Information Satellite Systems" publ., 2011. P. 93-95. (In Russ.)

5. Sinitskiy D. E., Fedchenko D. A., [Problem Solving ground experimental development orientation and stabilization systems of spacecraft using simulators inverted type] // Aktual'nyye problemyy avyacyy i kosmonavtyky: materyalyy VIII Vseros. nauch.- prakt. konf. SibGAU. Krasnojarsk, 2012. № 8. P. 44-45. (In Russ.)

УДК 006.90.03

МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРИ КОНТРОЛЕ ВОЛНОВОДОВ ИЗ ПКМ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Л. Д. Евстигнеева

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: ld_evstigneeva@mail.ru

Показана важность метрологического обеспечения в ракетно-космической промышленности, дано понятие аддитивного производства, рассмотрены виды неразрушающего контроля волноводов, рассмотрено правило выбора средств измерений.

Ключевые слова: метрологическое обеспечение, аддитивные технологии, волновод, неразрушающий контроль, средство измерений.

METROLOGICAL SUPPORT IN CONTROLLING WAVEGUIDES MADE OF POLYMER COMPOSITE MATERIALS USING ADDITIVE TECHNOLOGIES

L. D. Evstigneeva

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: ld_evstigneeva@mail.ru

The article shows the importance of metrological support in the aerospace industry, giving the concept of additive manufacturing; it considers types of nondestructive control of waveguides, as well as the choice of measuring instruments.

Keywords: metrological support, additive technology, waveguide, nondestructive testing, measuring instrument.

Метрологическое обеспечение является важной составной частью при создании качественной и конкурентоспособной продукции любой отрасли, а важность в ракетно-космической промышленности и вовсе неоспорима, так как малейшая неточность может привести к тяжелейшим последствиям: экологической опасности, человеческим жертвам, а также огромным материальным убыткам. Взаимоотношения, возникающие на любом уровне в современных условиях, не представляются возможными без точных измерений и применения единых правил и норм, что, в свою очередь, повышает доверие потребителей и заказчиков к данной продукции.

Основным направлением совершенствования производства, а значит, и повышения качества продукции, является модернизация известных и создание новых технологических процессов, таким образом,

следует рассматривать производство волноводов из полимерных композиционных материалов (ПКМ) с применением аддитивных технологий, которые в настоящее время активно внедряются в авиационно-косми-ческую промышленность.

Аддитивное производство (англ. additive manufacturing) представляет собой класс перспективных технологий производства деталей сложной формы по трехмерной компьютерной модели путем последовательного нанесения материала (как правило, послойного).

Уникальные возможности аддитивного производства обеспечивают не только повышение коэффициента использования материалов и высокую точность размеров, но и сокращение производственных издержек, длительности производственного цикла и др. [1].