CC BY
17Решетневские чтения
УДК 621.372.83.001.24
Н. А. Тестоедов, В. И. Халиманович, М. М. Михнев, В. Ю. Гусев ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
П. Н. Сильченко, И. В. Кудрявцев, В. И. Иванов Сибирский федеральный университет, Россия, Красноярск
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПАЯНЫХ ВОЛНОВОДНО-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Предлагается технология изготовления пайкой из отдельных элементов волноводно-распредели-тельных систем (ВРС) космических аппаратов с полной автоматизацией всех режимов для исключения влияния человеческого фактора.
Процесс проектирования технологии пайки изделия предусматривает обратную связь между его этапами с целью корректировки конструкции изделия и паяных соединений, способов пайки, технологического и вспомогательных материалов, средств оснащения, необходимых для обеспечения требуемого качества изделия и эффективности его производства. Для учета всех закономерностей и влияния их взаимосвязей при проектировании технологии пайки возникает необходимость использования методов математической оптимизации с учетом различных факторов процесса и критериев совместимости.
В процессе пайки вся конструкция и отдельные элементы подвергаются температурным воздействиям, при которых происходят деформации как самих элементов, так и зон их соединения. В то же время, в процессе сборки пайкой в каждом соединении участка с муфтой или фланцем возможны отклонения в геометрии собранного соединения элементов от расчетной. Вследствие накопления этих погрешностей в каждом соединении будет образовываться суммарное отклонение действительной геометрии ВРС от расчетной. После сборки волновод должен крепиться к корпусу космического аппарата (КА) через фланцы. При отклонении реальной геометрии ВРС от расчетной фланцы собранной конструкции не совпадут с точками крепления на космическом аппарате. При принудительном совмещении данных точек и закреплении конструкции вследствие деформационного нагружения в ней будут образовываться внутренние напряжения, которые могут превышать критические значения. Необходимо провести их расчет и оценку, а также разработать методику их оптимизации для снижения толщины стенки и уменьшения других размеров с целью снижения массы с одновременным улучшением качества всей ВРС.
Разработан комплекс мероприятий, включающих технологию, термические режимы, способы, оборудование и методы расчета для обеспечения
сборки пайкой в автономном режиме тонкостенных прямоугольного поперечного сечения трубчатых элементов из алюминиевых сплавов волно-водных трактов КА с улучшенными функционально-эксплуатационными параметрами.
Разработаны технологические режимы и система автоматизированного управления пайки элементов волноводных трактов из алюминиевых сплавов, учитывающие размеры паяемых элементов, температуру и продолжительность термических циклов, позволяющие производить пайку волноводно-распределительных систем из элементов, исключая присутствие в зоне пайки оператора-паяльщика. Основой являются прямоугольные трубы сечениями 11*5,5; 13*6,5; 35*15; 61*10; 58*25 и соединительные муфты и фланцы к ним (получено положительное решение по заявке на патент № 205133293 от 28. 10. 05 «Способ изготовления волноводно-распределительных систем из алюминиевых сплавов»).
Разработано и создано оборудование и технологическая оснастка для пайки элементов волно-водных трактов, основанные на применении высокочастотного генератора, специально спроектированного позиционера-манипулятора и индукторов для каждого типоразмера прямоугольных сечений, позволяющие производить пайку без защитных сред в открытой атмосфере. Время технологического процесса пайки при этом составляет 15...40 с в зависимости от типоразмера паяемого соединения.
Разработанная методика блочной сборки вол-новодных трактов позволяет уменьшить погрешности технологии сборки пайкой элементов до допустимых значений, определяющих опасное напряженно-деформированное состояние, независимо от конструкции волноводно-распредели-тельной системы и отличается от применяемого метода с установкой гибкой секции для компенсации погрешностей при сборке.
Исследования функционально-эксплуатационных параметров паяных участков волновод-
Крупногабаритные трансформируемые конструкции космическихаппаратов
ных трактов показали, что, по сравнению со сварными, они имеют более чем на 20 % лучшие характеристики, на 15...20 % меньшую массу, и стоимость ниже в 2...2,5 раза, при этом значительно улучшаются условия труда.
Результаты проведенных исследований используются в ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» при изготовлении волноводных трактов для современных космических аппаратов.
N. A. Testoedov, V. I. Khalimanovich, M. M. Mihnev, V. Yu. Gusev JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk P. N. Silchenko, I. V. Kudryavcev, V. I. Ivanov Siberian Federal University, Russia, Krasnoyarsk
PROVIDING THE TECHNOLOGY OF PRODUCTION OF SOLDERED WAVEGUIDE DISTRIBUTIVE SYSTEMS OF SPACE COMMUNICATION SATELLITES
The technology of production of separate elements waveguide distributive systems of space communication satellites with all-round automation of all conditions to excluding the human element is presented.
© Тестоедов Н. А., Халиманович В. И., Михнев М. М., Гусев В. Ю., Сильченко П. Н., Кудрявцев И. В., Иванов В. И., 2009
УДК 621.396.67
Н. А. Тестоедов, В. Е. Косенко, В. В. Двирный, Р. П. Туркенич, В. А. Бартенев, Д. А. Матроницкий, Г. В. Двирный, Г. И. Овечкин ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
Л. В. Долгов, В. В. Голованова ОАО «Машиностроительный завод „Арсенал"», Россия, Санкт-Петербург
ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ТРАНСФОРМИРУЕМЫХ КОНСТРУКЦИЙ СПУТНИКОВ СВЯЗИ, НАВИГАЦИИ И ГЕОДЕЗИИ
Предложен новый перспективный принцип построения трансформируемых механических систем космических аппаратов.
Применение различных ракет-носителей (РН) для вывода на орбиту различных спутников связи, навигации и геодезии ограничено как по массе, так и по месту, занимаемому под обтекателем.
Поэтому чем больше возможностей у трансформируемых конструкций механических систем, тем выше плотность упаковки под обтекателем, тем более экономически выгодным может оказаться запуск КА на орбиту и тем вероятнее получение заказов на новые КА по результатам участия в конкурсах.
Так, например, на базе новой платформы «Экспресс 1000Н» разрабатываются спутники ТБЬБКМ-3, «Ямал-300К», запуск которых будет осуществляться РН «Протон» с разгонным блоком «Бриз-М», контракт на поставку которого между ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева»
(ОАО «ИСС») и ГКНПЦ им. Хруничева подписан на международном авиационно-космическом салоне «МАКС-2009». Это открывает новые возможности для продвижения продукции на международный рынок.
В настоящее время в ОАО «ИСС» на различных стадиях разработки находятся 43 космических аппарата. Имеется и малый спутник «Юби-лейный-2», запуск которого осуществляется совместно с большим спутником.
На совещании по вопросу реструктуризации ракетно-космической промышленности Председатель Правительства Российской Федерации В. В. Путин особое внимание уделил универсальному ряду РН «Ангара» и разработке принципиально новых КА навигации и связи.
В этом плане, наряду с традиционнным модульным построением спутников связи, навига-
