CC BY
23УДК 629.78.018
РАЗРАБОТКА ПЕРСПЕКТИВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИИ
Ю. В. Ягудина*, Е. В. Патраев, В. Н. Наговицин, А. Б. Пестов
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52 *E-mail: [email protected]
Посвящено разработке перспективного технологического оборудования для создания модулей полезных нагрузок космических аппаратов тяжелого класса.
Ключевые слова: модуль полезной нагрузки, автономные испытания, кантователь, кабельная сеть, низкочастотные разъемы.
DEVELOPMENT OF ADVANCED GROUND SUPPORT EQUIPMENT
FOR STADALONE ELECTRICAL TEST
Y. V. Yagudina*, E. V. Patraev, V. N. Nagovitsin, A. B. Pestov
JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation
*E-mail: [email protected]
This paper considers the development of advanced ground support equipment for heavy satellite payload module creation.
Keywords: payload module, standalone test, tilting dolly, harness, LF connectors.
Создание космических аппаратов (КА) представляет собой одну из сложнейших задач, которую когда-либо ставил человек. Когда мы говорим о космонавтике, то следует иметь в виду, что это организационно оформленное и сложившееся направление деятельности государства, где существует конкуренция в условиях рыночной экономики [1]. Создание КА относится к единичному или мелкосерийному типу производств и представляет собой совокупность передовых технологических процессов изготовления деталей и узлов, основанных на современных достижениях науки и техники [2].
Современные космические аппараты строятся, как правило, по модульному принципу. В соответствии с этим принципом в состав космического аппарата входят модуль полезной нагрузки (МПН) и модуль служебных систем (МСС). МСС служит для размещения на нем приборов и систем, обеспечивающих нормальное функционирование космического аппарата: системы электропитания, состоящей из аккумуляторной батареи и батареи солнечной, предназначенной для обеспечения электроэнергией приборов космического аппарата; командно-измерительной системы, служащей для контроля параметров управления космическим аппаратом; системы терморегулирования, обеспечивающей заданный температурный режим для нормального функционирования приборов; системы ориентации и стабилизации, системы коррекции для обеспечения требуемого положения и орбиты космического аппарата. Модуль полезной нагрузки предназначен для размещения тех приборов и систем, кото-
рые служат для выполнения целевых задач, возлагаемых на разрабатываемые КА. МПН включает: бортовые ретрансляционные комплексы и антенно-фидерные устройства, систему наведения антенн, конструкцию и элементы обеспечения теплового режима. Комплектация МПН определяется полетной задачей космического аппарата. МПН состоит из силового корпуса, на котором устанавливаются блоки ретранслятора и антенно-фидерная система. Силовой корпус МПН состоит из набора сотовых панелей, соединенных между собой в единую конструкцию [2-4].
Аппаратура МПН проходит заводские автономные испытания на заводе-изготовителе, входной контроль в АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», затем проводятся сборка и автономные испытания МПН в целом.
Для проведения данных работ необходимо МПН установить на кантователь, где впоследствии на панели модуля полезной нагрузки устанавливаются необходимые приборы и происходят электрические испытания в соответствии с техническим заданием на изготовление МПН КА.
Кантователь (от нем. kanten - переворачивать) -механизм для переворачивания (кантовки) изделий при их изготовлении, транспортировании или упаковке [5]. Для проведения измерений высокочастотных характеристик МПН, необходимо собрать схему электрических испытаний. Схема электрических испытаний состоит из кабелей питания и кабельной сети канала управления, телеметрии. Кабельная схема проходит между МПН и контрольно-проверочной
Решетневскуе чтения. 2017
аппаратурой (КПА). Стыковка соединителей, для сборки схемы испытаний, производится высококвалифицированными исполнителями. При создании МПН исполнители столкнулись с рядом серьёзных проблем в области сборки, а инженерный состав с проблемой в части проведения автономных испытаний. Электрические испытания проводятся поэтапно, в соответствии с действующей конструкторской документацией (КД), также проводятся дополнительные исследования по замечаниям и отклонениям от КД. Работы по сборке МПН и автономные испытания ведутся параллельно на кантователе, при этом МПН поворачивается вокруг горизонтальной оси для обеспечения беспрепятственного доступа, как для исполнителей, так и для испытателей. Подстыкованные кабели препятствуют повороту МПН, для этого схему кабельной сети необходимо монтировать и демонтировать неоднократно (от 10 до 15 раз за весь срок изготовления), что может привести к уменьшению ресурса кабельных соединителей. Также учитывая человеческий фактор, при монтаже и демонтаже схемы, присутствует риск повредить бортовые приборы, кабели, КПА, технологические кабели. Это может привести к незапланированным затратам средств, сходу с испытаний и, следовательно, увеличению сроков изготовления всего КА. Кроме того, на один цикл монтажа/демонтажа низкочастотной части тратится, в среднем до 8 ч. Посчитав время за весь цикл создания МПН, когда инженеры-испытатели вынуждены вновь разбирать и собирать схему автономных электрических испытаний, включая время на дополнительные исследования, исследования по отдельным замечаниям, мы пришли к выводу, что вследствие
проведения данных работ срок создания КА может увеличиться в разы.
Для минимизации рисков возникновения нештатных ситуаций связанных с монтажом/ демонтажем схемы испытаний, разработаны следующие предложения по доработке кантователя, на котором непосредственно осуществляются как сборочные, так и испытательные работы:
1) переместить разъемы низкочастотной (НЧ) части на корпус кантователя;
2) обеспечить доступ от разъемов кантователя по самому кантователю до полезной нагрузки;
3) обеспечить прокладку кабелей от корпуса кантователя в специальных каналах до КПА;
4) подстыковать кабели к новым разъемам на корпусе кантователя после доработки.
После доработки кантователя можно подстыковать кабели низкочастотной части как показано на рисунке один раз, сократив тем самым время на сборку и разборку кабельной сети, обезопасить приборы и разъемы МПН от возможного повреждения, тем самым можем абсолютно беспрепятственно поворачивать изделие вокруг оси на 180°, производить установку новых приборов, сохранить от возможных повреждений кабели низкочастотной части. Новое технологическое оборудование можно использовать при создании других МПН, которые будут изготавливаться на базе этой же платформы, оборудование будет многофункциональным. Внедрение данных предложений в технологию сборки и автономных испытаний МПН позволит повысить качество данных технологических операций, а впоследствии сократить время создания полезной нагрузки и космического аппарата в целом.
МПН на кантователе на этапе автономных испытаний:
1 - расположение низкочастотных разъемов МПН до доработки;
2 - расположение разъемов после доработки; 3 - автоматическое устройство сматывания технологических кабелей; 4 - кабельная
сеть от новых разъемов до автоматического устройства
Библиографические ссылки
1. Гущин В. Н. Основы устройства космических аппаратов. М. : Машиностроение, 2003. 272 с.
2. Тестоедов Н. А. Технология производства космических аппаратов : учебник для вузов / Н. А. Тестоедов [и др.]. Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2009. 352 с.
3. Официальный сайт АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» [Электронный ресурс]. URL: https://www.iss-ieshetnev.ru/.
4. Чеботарев В. Е, Косенко В. Е. Основы проектирования космических аппаратов информационного обеспечения. Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2011. 488 с.
5. Определение термина «Кантователь», Официальный сайт Академик, Большая советская энциклопедия [Электронный ресурс]. URL: http://dic.academic.ru/dic. nsf/bse/93120/Кантователь.
References
1. Guschin V. N. Fundamentals of spacecraft design. M. : Mashinostroenie, 2003. p. 272.
2. Tekhnologiya proizvodstva kosmicheskikh appa-ratov : uchebnik dlya vuzov / N. A. Testoyedov [et al.]. Sib. gos. aerokosmich. un-t. Krasnoyarsk, 2009. 352 p.
3. Official website of JSC Academician M. F. Re-shetnev Information satellite systems [Electronic source]. URL: http://www.iss-reshetnev.com.
4. Chebotarev V. E., Kosenko V. E. Basics of information support spacecraft design. Sib. gos. aerokosmich. un-t. Krasnoyarsk. 2011. 488 р.
5. Definition of the term "Tilting dolly", official website Academic, Great Soviet Encyclopedia [Electronic source]. URL: http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/93120/ Кантователь.
© Ягудина Ю. В., Патраев Е. В., Наговицин В. Н., Пестов А. Б., 2017
