Практикум по испытаниям электромеханических исполнительных органов космического аппарата Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 378.147.88

ПРАКТИКУМ ПО ИСПЫТАНИЯМ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА

В. В. Верхорубова, Е. В. Зданович Научный руководитель - А. В. Углов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail: aaa@mail.sibsau.ru

Рассмотрена актуальность и цели включения в программу обучения по специальностям «Системы управления летательными аппаратами», «Системы управления движением и навигация» практикума по испытаниям электромеханических органов космического аппарата. Описаны результаты выполнения курсовой работы «Разработка методики проверки функционирования электромеханического исполнительного органа в составе системы ориентации и стабилизации космических аппаратов».

Ключевые слова: испытания, электромеханические исполнительные органы, курсовая работа, космический аппарат, профессиональная компетенция студентов.

PRACTICAL TEST WORK OF ELECTROMECHANICAL EXECUTIVE ORGANS OF SPACE VEHICLE

V. V. Verhorubova, E. V. Zdanovich Scientific supervisor - A. V. Uglov

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

E-mail:aaa@sibsau.ru

Relevance and aims of inclusion in the training program for specialities "Control systems of aircrafts", "Control Systems of navigation and flying of aircrafts" and practical test work electromechanical executive organ space vehicles were examined. In the results of coursework were described "Elaboration of methods and control of work of electromechanical executive organ in the structure of system orientation and stabilization of space vehicles.

Keywords: tests, electromechanical executive organs, coursework, space vehicle, professional capacity of students.

Космические аппараты (КА), изготавливаемые в настоящее время технически сложные, высоко интегрированные изделия, поэтому, чтобы обеспечить бесперебойную работу КА на орбите и полноценное выполнение ими своей целевой задачи в течение всего срока активного существования, необходимо с высокой степенью удостовериться в исправности спутника на этапе изготовления и наземной эксплуатации. Для чего требуется проверка всего оборудования и систем, как в отдельности, так и совместно. Испытания проводятся с целью проверки работоспособности изделия, диагностирования неисправностей, определения соответствия текущих характеристик изделия указанным в нормативной документации [1]. Это в конечном итоге позволит сохранить срок активного существования КА и избежать материальных потерь, возникающих в случае отказа КА на орбите.

Проводить испытания должны хорошо подготовленные, высококвалифицированные специалисты. В настоящее время кафедра систем автоматического управления Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева осуществляет подготовку бакалавров и магистров по специальности «Системы управления движением и навигация», инженеров по специальности «Системы управления летательными аппаратами». После окончания вуза и работая по специальности, выпускники часто сталкиваются с проведением испытаний, как отдельных приборов,

Секция «Инновационные и здоровьесберегающие технологии в современном образовании»

систем, так и космических аппаратов в целом. Для повышения профессиональной компетенции студентов, количества получаемых знаний и качества подготовки выпускников студентам старших курсов необходимо выполнение курсовых работ по испытаниям. В качестве примера можно рассмотреть курсовую работу на тему «Разработка методики проверки функционирования электромеханического исполнительного органа в составе системы ориентации и стабилизации космических аппаратов», предложенную к выполнению студентам по дисциплине «Технология изготовления приборов и систем». Объектом испытаний, рассматриваемым в данной работе, являются электромеханические исполнительные органы «Агат», создаваемые в АО «НИЦ «Полюс» г. Томск [2; 3] и применяемые в космических аппаратах производства таких компаний, как АО «Информационные спутниковые системы имени академика М. Ф. Решетнева», ФГУП «НПО имени С. А. Лавочкина». Предназначение этих приборов заключается в создании динамических управляющих моментов по связанным осям космического аппарата за счет изменения кинетического момента двигателей маховиков.

В процессе выполнения курсовой работы студенты получили актуальные знания о приборах, применяемых в современных космических аппаратах, изучили их принцип работы. Это поможет быстрее адаптироваться к выполнению задач при прохождении практики и стажировки на предприятиях космической отрасли.

В ходе выполнения работы студентами была изучена нормативно-техническая база проведения испытаний, сформировано общее представление об испытаниях конкретного прибора в общей структуре испытаний КА и взаимодействии систем КА при испытаниях. Был изучен перечень испытательного оборудования, необходимые требования, предъявляемые к испытаниям, знание которых является необходимым условием успешной работы.

Студенты определили ход выполнения работы и объем проводимых проверок, исходя из технических характеристик прибора, чтобы наиболее полно убедиться в его исправности. Провели необходимые расчеты времени разгона и торможения маховиков, используя пакет МаШСАБ.

Результаты расчетов были оформлены в виде графика, показанного на рисунке.

Изменение кинетического момента при различных управляющих сигналах

Подготовили массивы командно-программной информации, освоив принцип работы программного обеспечения системы ориентации и стабилизации.

Конечным результатом курсовой работы стала циклограмма проверки прибора в составе системы ориентации и стабилизации КА, созданная с помощью редактора циклограмм, программа и методика проведения испытаний ЭМИО в составе СОС космического аппарата.

Таким образом, внедрение в учебный процесс работы, посвященной организации и проведению испытаний ЭМИО КА и организация практикума по этим испытаниям позволит повысить уровень знаний студентов о современных приборах космических аппаратов, испытаниях приборов в составе систем космических аппаратов и используемых испытательных технологиях. Подготовить их к участию в испытаниях на ведущих предприятиях космической отрасли.

Библиографические ссылки

1. ГОСТ 16504-81. Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения. М. : Изд-во стандартов, 1982. 26 с.

2. Electronic textbook Stat Soft [Электронный ресурс]. URL: http://polus.tomsknet.ru/ (дата обращения: 10.03.2015).

3. Мишин В., Карраск В. Основы конструирования ракет-носителей космических аппаратов. М. : Машиностроение, 1991. 415 с.

© Верхорубова В. В., Зданович Е. В., 2015