CC BY
15проектирование и производство летательных, аппаратов, космические исследования и проекты
2. САПР и графика. Особенности процесса создания трехмерной модели конструкции космического аппарата дистанционного зондирования. [Электронный ресурс]. URL: http://www.sapr.ru/ article.aspx?id = 22132&iid=1013. Режим доступа - свободный.
3. Вишняков А. Ю., Дерюгин Ю. Н. Пакет программ Логос. Модуль расчета сопряженных и связанных задач теплопереноса // Труды Московского физико-технического ин-та [Электронный ресурс]. URL: http://www.sapr.ru/article.aspx?id=22132&iid= 1013. Режим доступа - свободный.
4. Алексеев А. Н. Государственное регулирование инвестиционной деятельности в машиностроении России // Инновационные технологии и экономика в машиностроении : сб. тр. V Междунар. науч.-практ. конф. / Томск. гос. политехн. ун-т. 2014. С. 97-101.
5. Мысаченко В. И., Стаурин Г. Н. Стимулирование инновационной активности машиностроительных предприятий // Бизнес в законе. Экономико-юридический журнал. 2013. № 2. С. 223-226.
References
1. Panchenko V. A. Application of additive technologies in the design of products and units of rocket and space systems // proceedings of the XX scientific-
technological conference of young scientists and specialists (10-14 November 2014, the city of Korolev). Korolev, 2014. P. 400-402.
2. The journal "CAD and graphics". Features of the process of creating three-dimensional models of spacecraft remote sensing. [Electronic resource]. URL: http://www.sapr.ru/article.aspx?id=22132&iid=1013, mode of access - free.
3. Vishnyakov A., Deryugin Yu. N. The Logos software. A module for calculating the conjugate and the related tasks of heat transfer // Proceedings of Moscow Institute of physics and technology [Electronic resource]. URL: http://www.sapr.ru/article.aspx?id=22132&iid= 1013, mode of access - free
4. Alekseev A. N. State regulation of investment activity in machine building of Russia // Innovative technologies and Economics in mechanical engineering proceedings of the V International scientific-practical conference. Tomsk Polytechnic University, 2014. Р. 97-101.
5. Mischenko V. I., Laurin G. N. Stimulation of innovative activity of machine-building enterprises // Business in law. Economic-legal journal. 2013. No. 2. Р. 223-226.
© Кузьмина Н. А., 2016
УДК 62-238.9
РАЗРАБОТКА УЗЛА РЕГУЛИРОВКИ НАТЯЖЕНИЯ ВАНТ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО БАКА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
Е. Д. Мироненко
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52 E-mail: [email protected]
Представлены результаты работ по проектированию высокотехнологичного узла регулирования натяжения вантовой системы, применяемой для закрепления композитных баков высокого давления на силовую конструкцию корпуса космического аппарата.
Ключевые слова: композитный бак высокого давления, вантовая система, узел регулировки натяжения, космический аппарат.
DESIGN OF HIGH-TECH CONTROL UNIT OF GUY SYSTEM TENSION FOR COMPOSITE OVERWRAPPED PRESSURE VESSEL FASTENING
E. D. Mironenko
JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Street, Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: [email protected]
The results of the research on the design of high-tech control unit of guy system tension for composite overwrapped pressure vessel fastened to the body bearing structure of spacecraft.
Keywords: composite overwrapped pressure vessel, guys' system, tension control unit, spacecraft.
Введение. В настоящее время в спутникостроении давления (КБВД, бак) для размещения необходимого (как отечественном, так и зарубежном) широкое рас- объема топлива на борту космического аппарата (КА). пространение получили композитные баки высокого Использование подобных баков позволяет:
Фешетневс^ие чтения. 2016
- повысить энергомассовые характеристики, срок активного существования (САС) и конкурентоспособность КА;
- решить проблему довыведения КА тяжелого класса при помощи собственной двигательной установки в случаях, когда традиционное выведение разгонным блоком (РБ) невозможно.
Обеспечивая требуемый запас рабочего тела (ксенона) на борту КА (до 400 л), КБВД должен быть надежным. Потеря работоспособности КБВД является единичной точкой отказа всего КА, резервирование столь тяжелого узла невозможно. На данный момент проведены работы по обеспечению надежности КБВД в части требуемой несущей способности и жесткости, исследовано напряженно-деформированное состояние КБВД, о чем свидетельствуют отечественные и зарубежные научные источники [1; 2]. Однако не решена проблема надежности вантовой системы закрепления КБВД на силовую конструкцию корпуса (СКК) КА.
В ранее изданных работах большое внимание уделялось определению критериев надежной работы ван-товой системы закрепления, приведено описание разработанного регулируемого узла крепления (заявка на изобретение RU 2015156337 от 26.01.2016) и исследование его напряженно-деформированного состояния [3-5].
На данный момент узел применяется на КА 775, отработан на статическую прочность.
В результате работ было выявлено, что узел имеет большую массу и низкую точность регулировки. Недостатки обусловлены наличием в конструкции узла двух регулировочных механизмов.
Целью работы является устранение выявленных недостатков путем разработки принципиально нового узла натяжки вант.
Описание разработки. Конструкция разработанного узла представлена на рис. 1.
Узел имеет один регулировочный механизм, состоящий из скобы 4 с гайками 5, проушины 7 и шпильки 8 с гайкой 9. Натяжение строп 14 осуществляется затяжкой гайки 9 до достижения размера К2 (расчетное значение, обеспечивающее требуемое усилие в стропах).
При этом направляющая часть проушины 7 входит в направляющую часть накладки опорной 11 по плотной посадке, обеспечивая требуемое направление натяжки.
После выполнения размера К2 проводится стопо-рение механизма: удерживая гайку 9 монтажным ключом, закрутить шпильку 8 до упора (при помощи шлица).
Скоба 4 в паре с проушиной 7 образует шарнирный узел, позволяя площадке вант поворачиваться в двух плоскостях, что обеспечивает самораспределение усилий в вантах в зависимости от их длин и остаточных напряжений.
Использование одного регулировочного механизма (вместо двух) позволяет увеличить точность регулировки натяжения вант, максимально уменьшить габаритные размеры накладки на СКК и упростить технологический процесс регулировки натяжения вант.
Заключение. В сравнении с отработанным узлом разработанный узел регулировки вант, выполняя целевую задачу, требует меньшей площади для установки его на СКК.
На примере монтажа узлов (отработанного и нового) на СКК можно наглядно оценить разницу накладок на СКК (рис. 2). В данном случае удалось снизить массу узлов на 64 % (5,5 кг).
Рис. 1. Конструкция узла натяжения вант: 1 - площадка углепластиковая; 2 - накладка внутренняя; 3 - накладка внешняя; 4 - скоба; 5 - гайки Мб (2 шт.); 6 - шайбы М6 (2 шт.); 7 - проушина; 8 - шпилька; 9 - гайка М8; 10 - шайба М8; 11 - накладка опорная на СКК; 12 - накладка ответная на СКК; 13 - винты накладок на СКК; 14 - ванты; 15 - СКК
проектирование и производство летательных аппаратов, космические исследования и проекты
Отработанный узел
Новый у jag
Рис. 2. Накладки узлов, установленных на СКК КА
В настоящее время на данное изобретение подана заявка на патент, проводится анализ напряженно-деформированного состояния узла.
Библиографические ссылки
1. Васильев В. В. Композитный бак давления. Анализ проектирования и производства. США : Булл-Ридж, 2009. 690 с.
2. Азаров А. В., Бабичев А. А., Синьковский Ф. К. Проектирование и изготовление композитного бака высокого давления для космического аппарата // Композиты и наноструктуры. 2013. № 4. С. 44-57.
3. Мироненко Е. Д. и др. Способы повышения надежности крепления топливного бака высокого давления к силовой конструкции корпуса космического аппарата // Вопр. оборон. техники. Сер. 15. Композиционные неметаллические материалы в машиностроении. М. : НТЦ «Информтехника» - филиал ФГУП «НИИСУ», 2016. Вып. 1 (180). С. 25-29.
4. Мироненко Е. Д., Михеев А. Е., Подпорина Н. М. Projekterstellung des verstellbaren Befestigungselementes
der Konstruktion mit Interface auf Anschlagseilen // Молодежь. Общество. Современная наука, техника и инновации [Электронный ресурс]. URL: https://flcys.sibsau.ru/page/materials.html.
5. Мироненко Е. Д., Авкельгин С. В., Двирный Г. В. Разработка регулируемого узла крепления конструкций с интерфейсом на стропах // Решетневские чтения : материалы XIX Междунар. науч.-практ. конф., по-свящ. 55-летию Сиб. гос. аэрокосмич. ун-та им. акад. М. Ф. Решетнева (10-14 нояб. 2015, г. Красноярск) : в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2015. Ч. 1. С. 33-36.
References
1. Vasiliev V. V. Composite Pressure Vessels -Analysis Design and Manufacturing. Bull Ridge Publishing, USA, 2009. 690 p.
2. Azarov A. V., Babichev A. A., Sinkovskii F. K. Proektirovanie i izgotovlenie kompozitnogo baka visokogo davleniya dlya kosmicheskogo apparata // Kompoziti i Nanostrukturi. 2013. № 4. Р. 44-57.
3. Mironenko E. D. Sposobi povisheniya nadejnosti krepleniya toplivnogo baka visokogo davleniya k silovoi konstrukcii korpusa kosmicheskogo apparata // Vopr. oboron. tehniki. Ser. 15. Kompozicionnie nemetallicheskie materiali v mashinostroenii. 2016. P. 25-29.
4. Mironenko E. Projekterstellung des verstellbaren Befestigungselementes der Konstruktion mit Interface auf Anschlagseilen // Youth. Society. Modern science, technologies & innovations [Electronic collection]. URL: https://flcys.sibsau.ru/page/materials.html.
5. Mironenko E. D., Avkelgin S. V., Dvirniy G. V. Adjustable strap attachment fitting development // Мaterialy XIX Mezhdunar. nauch. konf. "Reshetnevskie chteniya" [Materials XIX Intern. Scientific. Conf "Reshetnev reading"]. Krasnoyarsk, 2015. P. 34-36.
© Мироненко Е. Д., 2016
УДК 629.78.001.5
ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ НА ОСНОВЕ ХИМИКО-КИНЕТИЧЕСКОГО
НАКОПИТЕЛЯ ЭНЕРГИИ
Ц. Г. Надараиа1, А. И. Селиванов1, И. Я. Шестаков2, А. А. Фадеев2, А. П. Грибанов2
!ООО «Конструирование, внедрение образцов новой техники» Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 75
2Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Одной из важнейших бортовых систем любого космического аппарата является система электроснабжения. Основным источником электроэнергии для космического аппарата в настоящее время является комбинация солнечных и аккумуляторных батарей. Предлагается использовать химическую энергию аккумуляторных батарей и их кинетическую энергию вращения.
Ключевые слова: источник бесперебойного питания, аккумуляторная батарея, кинетическая энергия вращения.
