CC BY
23"Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов
В связи с тем что для перевода БСТ в рабочий режим после запуска, когда температура минусовая и галлий находится в твердом состоянии, необходимо осуществить нагрев таким образом, чтобы первоначально галлий расплавился у мембраны, был сконструирован и изготовлен электрический нагреватель (см. рисунок).
Электрический нагреватель БСТ
Нагреватель состоит из алюминиевого диска из сплава АМг6М, пластины из фторопласта-4, на которой проточены канавки под спирально намотанную проволоку из сплава Х20Н80-Н длиной 2,65 м и толщиной 0,1 мм, и тканевой накладки из ткани 33/1-100П. Он передает тепловую энергию диафрагме
излучением. На его излучающую поверхность нанесено покрытие Ан.Окс.нхр. с а» 0,9.
Нагреватель имеет две ступени электрической мощности:
- первая - Wэл = 2 Вт при напряжении питания 27±2 В (тепловой поток 500 Вт/м2, температура поверхности нагревателя 80...90 °С) - обеспечивает нагрев массы галлия 340 г от температуры -60 до +15 °С и плавление половины массы галлия 170 г (энергия 23 000 Дж) за время & » 3,2 ч;
- вторая - Wэл = 0,1 Вт (тепловой поток 25 Вт/м2,
температура поверхности нагревателя 20 °С) - обеспечивает постоянный нагрев БСТ.
Вся конструкция размещается внутри корпуса, который устанавливается на сотопанели. Для исключения влияния внешних тепловых потоков внутри корпуса помещается экранно-вакуумная термоизоляция, в качестве которой используется иглопробивное полотно из огнестойкого волокна аримида -ПИА-4, поверхностная плотность которого составляет 300 ± 25 г/м2, предел горения - по концентрации кислорода не менее 40 %.
I. A. Kravchenko, E. A. Davletbaev, P. A. Kraevsky, A. A. Konovalov JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
DEVELOPING AND PRODUCING FEATURES OF ON-BOARD STANDART OF TEMPERATURE FOR SPACE FLYING DEVICE
The article considers design solutions of creation of device for ensuring of highly stable temperature on the board of a space flying device (SFD) which can adjust temperatures of all elements of SFD.
© Кравченко И. А., Давлетбаев Э. А., Краевский П. А., Коновалов А. А., 2011
УДК 531.010
П. А. Краевский, Э. А. Давлетбаев, И. А. Кравченко
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
ШАРНИРНЫЕ УЗЛЫ КОСМИЧЕСКИХ ТРАНСФОРМИРУЕМЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Представлен обзор ряда шарнирных узлов, разрабатываемых зарубежными фирмами Astrium, Alcatel, Thales Alenia Space, Austrian Aerospace.
Космическая техника развивается стремительными темпами и при разработке новых космических аппаратов возникает ряд технических проблем, связанных с различными узлами спутников. Одной из основных проблем при раскрытии трансформируемой космической конструкции (крупногабаритного рефлектора, штанги) является обеспечение ее высокой точности и стабильности в раскрытом положении на всем сроке эксплуатации, что связано с повышением технического условия разработки механизмов раскрытия, в частности шарнирного соединения.
Все устройства поворота состоят из двух разнесенных в осевом направлении шарниров. Шарнирные узлы (ШУ) представляют собой одностепенные шарниры, состоящие из подвижных и неподвижных частей с разным исполнением узла вращения. Применяемые в космической технике шарнирные узлы, разрабатываемые зарубежными компаниями Astrium (Франция), Alcatel (США), Thales Alenia Space (Франция), Austrian Aerospace (Австрия), могут работать в условиях невесомости, в широком температурном диапазоне (от -100 до +150 °С) и отличаются:
Решетневскце чтения
- высокой надежностью;
- ограниченными массовыми характеристиками;
- высокой прецизионностью и точностью;
- высокой жесткостью конструкции.
Также шарнирные узлы являются полностью законченными, не требующими дополнительного оборудования устройствами. Это позволяет использовать унифицированный ряд ШУ для разного типа антенн и штанг в зависимости от требований к массе антенны и ее частотным характеристикам.
Например, шарнирный узел для компактных антенн (см. рисунок) был специально разработан для раскрытия твердотельных рефлекторов диаметром до 2 м. Он представляет собой шарнир с пружинным приводом и жидкостным демпфированием, выходной фланец которого поддерживается шаровыми опорами. Шарнирный узел состоит из двух отдельных активных шарниров, которые гарантируют высокую жесткость антенны во время запуска в связке только с двумя замками зачековки. Пружины обеспечивают высокий постоянный крутящий момент на протяжении всего угла раскрытия. Раскрытая конфигурация шарнирного узла достигается за счет использования концевых упоров с точной регулировкой. ШУ имеет хороший запас по крутящему моменту. Устройство также оснащено телеметрическим датчиком. Терморегулирование осуществляется встроенным и полностью резервируемым нагревателем.
Шарнирный узел для компактных антенн имеет следующие характеристики:
- угол раскрытия - 96 + 3 град;
- точность раскрытия - < 0,001 град;
- крутящий момент раскрытия - 8,8 Н-м;
- скорость раскрытия - 1,5 град/с;
- масса - 1,0 кг;
- рабочая температура, обеспечиваемая нагревателем - -25...+55 °С;
- статические нагрузки - 750 Н (осевые) / 1 500 (радиальные);
- жесткость в сложенной конфигурации - 1,3-107 (радиальная) / 6,2-106 Н/м (осевая);
- жесткость в раскрытой конфигурации - 8-104 Н-м/рад.
Шарнирный узел для компактных антенн
В настоящее время в ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Ре-шетнева» собирается статистическая информация для подготовки исходных данных и проводятся предварительные расчеты для разработки унифицированных шарнирных узлов, которые будут использоваться в ряде перспективных проектов космических аппаратов и позволят разрешить проблемы, возникающие при создании новых изделий с повышенными требованиями к надежности, точности, жесткости.
P. A. Kraevsky, E. A. Davletbaev, I. A. Kravchenko JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
FLEXIBLE JOINT FOR SPACE DEPLOYABLE MECHANISM
This article presents review of flexible joints line developed by space companies such as Astrium, Alcatel, Alenia, Austrian Aerospace, NASA.
© Краевский П. А., Давлетбаев Э. А., Кравченко И. А., 2011
УДК 629.78:531.395
А. В. Крылов, С. А. Чурилин
Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана, Россия, Москва
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСКРЫТИЯ МНОГОЗВЕННЫХ КОСМИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ РАЗЛИЧНЫХ КОНФИГУРАЦИЙ
Рассмотрено моделирование процесса раскрытия многозвенных космических конструкций различных конфигураций с применением современных программных комплексов.
При создании многозвенных раскрываемых космических конструкций большое внимание уделяется моделированию их раскрытия. Применение различных моделей еще на этапе проектирования позволяет
оценить важные параметры процесса раскрытия и обеспечивает возможность детального информационного сопровождения всех этапов создания и эксплуатации изделия. Для численного анализа динамики
