РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПО НАЗЕМНОЙ ОТРАБОТКЕ И КОНТРОЛЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 1

УДК 62-5

РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПО НАЗЕМНОЙ ОТРАБОТКЕ И КОНТРОЛЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

А. И. Адамович*, В. А. Будьков, Д. С. Осеев, Д. А. Пятаев

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

E-mail: anatoliyadamovich@icloud.com

Рассматривается перспектива поднятия качества по проведению наземной отработки и контролю космических аппаратов с применением робототехнических систем.

Ключевые слова: робототехнические системы, автоматизация, космические аппараты, перспективное направление.

ROBOTIC SYSTEM FOR GROUND TESTING AND CONTROL IN THE MANUFACTURE OF SPACECRAFT

A. I. Adamovich*, V. A. Budkov, D. S. Oseev, D. A. Pyataev

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation *E-mail: anatoliyadamovich@icloud.com

In this article, the authors consider the prospect of raising the quality of ground testing and control of spacecraft using robotic systems.

Keywords: robotic systems, automation, spacecraft, promising direction.

Введение. Современный космический аппарат (КА) представляет собой сложную техническую систему, в состав которой входят силовая конструкция, навесное оборудование, подсистемы энергопитания, ориентации, стабилизации, ретрансляции, механические устройства отделения и развёртывания рефлекторов антенн и солнечных батарей [1]. Возрастающие требования к надёжности, обеспечению неразрушения и нормальному функционированию КА приводят к необходимости разработки методов обеспечения на соответствие технического состояния КА. Один из таких методов - выявление конструктивных и производственно-технологических дефектов конструкции, агрегатов и систем КА на этапах проведения испытаний и контроля в процессе опытного и серийного производства. Несмотря на тщательный надзор за соблюдением технологической дисциплины, качеством изготовления деталей и агрегатов, точностью сборочных работ - надёжная оценка параметров технического состояния КА возможна только на основе объективного контроля полностью собранных и оборудованных изделий. Известные методы объективного контроля в силу различных причин не всегда могут быть использованы, а во многих случаях не позволяют получить полное представление о техническом состоянии КА [2; 3].

Основная часть. Решением поднятия качества проведения испытаний и контроля может послужить применение робототехнических систем, созданных по принципам распознавания, удержания, слежения и перемещения объекта, в совокупе с системами, предназначенными для получения информации и последующего её анализа. Такой подход позволит выявлять дефекты по отклонениям статических и динамических характеристик конструкций без попыток возможного принудительного исключения влияния других факторов на эти характеристики, и к тому же, имея возможность оценить и их. Под такими факторами понимаются резонансные частоты, формы и коэффициенты демпфирования собственных тонов колебаний конструкций, амплитудно-частотные и фазово-частотные характеристики (АЧХ и ФЧХ), спектральные плотности мощно-

Секция «Проектирование машин и робототехника»

сти (СПМ) случайной вибрации. Учтём, что в результатах испытаний уже существующими методами могут обнаруживаться отклонения этих факторов либо от соответствующих расчётных значений, либо от величин, полученных ранее при испытаниях однотипных изделий [3-5]. Помимо того робототехнические системы позволят проводить испытания в имитации тех условий и в тех средах, которым подвергается КА в космическом пространстве без каких-либо существенных и дополнительных требований, что поможет избавиться от ряда технических сложностей, требующих пристального и непрерывного контроля.

Преимущество применения робототехнических систем состоит и в том, что они несут за собой огромную многофункциональность, т. е. им может быть отведена более значительная роль на производстве - могут быть легко модифицированы или преобразованы под выполнение сопутствующих или других задач. Предположительно, один комплекс робототехнической системы и системы получения информации и её анализа могут, применимы как в опытном производстве, так и в серийном, взяв на себя отработку практически всех испытаний и доведения изделий до полной их готовности. Также немаловажными преимуществами таких систем служит уже заложенная в них их автоматизация и высокая точность.

Заключение. На данный момент, существуют опытные установки, предназначенные для имитации невесомости путём обезвешивания КА или его конструктивных элементов с применением роботизированных систем. Максимальный процент участия роботизированных систем не велик. И цель применения этих систем затрагивает только процесс автоматизации узконаправленных испытаний.

В настоящее время робототехнические системы, специально предназначенные для полного проведения наземной отработки и контроля при производстве КА, не существуют. Этот факт ставит перед авторами задачу разработать такие системы.

Разработка робототехнических систем, ориентированных на аэрокосмическую отрасль послужит толчком в области робототехники и мехатроники, развитию сопутствующих инновационных продуктов контроля и измерения.

Библиографические ссылки

1. Беляков И. Т. Технология сборки и испытаний космических аппаратов. М. : Машиностроение, 1990. 133 с.

2. Тестоедов Н. А., Лысенко Е. А., Бернс В. А. Диагностика конструкций космических аппаратов по результатам вибрационных и акустических испытаний : монография ; Сиб. гос. аэро-космич. ун-т. Красноярск, 2016. 204 с.

3. Тестоедов Н. А., Халиманович В. И., Лысенко Е. А. Экспериментальная отработка конструкций и механических систем космических аппаратов // Космические вехи : сб. избр. науч. тр., посвящ. 50-летию образования ОАО «ИСС» им. акад. М. Ф. Решетнева». Железногорск, 2009. С. 355-373.

4. Семенова Л. А., Лысенко Е. А., Лысенко К. Е. Методика выбора универсальной вибрационной системы // Вестник СибГАУ. 2011. № 2 (35). С. 136-140.

5. Оценка эффективности некоторых экспериментальных методов определения основных динамических характеристик упругих конструкций / Г. Н. Микишев, Н. Д. Пронин, Ю. Ю. Швейко и др. // Исследования по теории сооружений. 1970. № 10. С. 85-100.

© Адамович А. И., Будьков В. А., Осеев Д. С., Пятаев Д. А., 2018