CC BY
7Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов
Для проведения исследования толщина оболочки ЦЗ выбрана 8 мм. Таким образом, толщина монослоя препрега составляет 4 мм, при схеме (+45°/-45°), 2,67 мм, при схемах (0/+75°/-75°), (0/+90°/-90°) и 2 мм при схемах армирования (0/+45°/-45°/90), (0/45/90/135).
Таким образом, при одинаковой толщине конструкции схема армирования (0±45/90°) имеет преимущество перед остальными по жесткости.
Данные исследования будут использованы при дальнейшем проектировании ЦЗ космической обсерватории.
Библиографические ссылки
1. Гардымова Г. П., Мешкова Е. В. Композиционные материалы в ракетно-космическом аппарато-строении. СПб. : СпецЛит, 1999. 271 с.
2. Виноградов И. С., Архипов М. Ю. Моделирование теплового и термодеформированного состояния
рефлектора криотелескопа. Этап 1: Выбор и уточнение методики, разработка модели, подготовка исходных данных для расчета температурных полей // Тр. Рос. конф. пользователей MSC-2006. 2006. С. 1-9.
References
1. Gardimov G. P., Meshkova E. V. Composicionii materiali v raketno-kosmicheskom apparatostroenii. SPb. : SpecLit, 1999. 271 p.
2. Vinogradov I. S., Archipov M. J. Modelirovanie teplovogo I termodeformirovannogo sostoyania reflector crioteleskopa. Etap 1: Vibor I utochnenie metodiki, razrabotka modeli, podgotovka ishodnich dannih dlya rascheta temperaturnih polei // Trudi Possiiskoi konferencii polzovatelei MSC-2006. 2006, p. 1-9.
© Бердникова Н. А., 2014
УДК 629.78.018:621.396.67
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИНИМАЛЬНОГО ГРАДИЕНТА ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ РЕФЛЕКТОРА ПРИ ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
О. В. Бурова, Е. В. Романьков, И. Н. Цивилев, Е. П. Крылова
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
E-mail: [email protected]
Проведен анализ возможности обеспечения стабильности температурного поля с минимальным градиентом, при проведении обмеров формы поверхности рефлектора с габаритными размерами 3,6 м*2 м при верхней экстремальной температуре плюс 120 °С в горизонтальной вакуумной установке. Решена задача обеспечения минимизации градиента температур рефлектора.
Ключевые слова: крупногабаритный рефлектор, минимальный градиент температур.
THE SUPPORTABILITY ANALYSIS TO ASSURE MINIMAL GRADIENT OF THE REFLECTOR TEMPERATURE FIELD AT EXTREME TEMPERATURE
O. V. Burova, E. V. Romankov, I. N. Tsivilev, E. P. Krylova
JSC "Information Satellite Systems" named after academician M. F. Reshetnev" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: [email protected]
The supportability analysis to assure the temperature field stability with minimal gradient was carried out during measuring the surface shape of reflector (overall dimension of reflector is 3,6 m*2 m) at high extreme temperature plus 120 °С in horizontal vacuum chamber. The problem of assurance of temperature gradient minimization was solved.
Keywords: large-dimensioned reflector, minimal temperature gradient.
Для современной спутниковой связи требуются крупногабаритные антенны с высокой точностью формы отражающей поверхности. Компьютерное моделирование является мощным инструментом при создании, проектировании и экспериментальной отработке таких антенн. При экспериментальной отработке компьютерное моделирование позволяет проанализировать возможность создания определенных
условий в зависимости от задач экспериментальной отработки.
В данном случае рассматривалась возможность экспериментальной отработки крупногабаритного рефлектора (габаритные размеры составляют 3,6 м*2 м) в вакуумной установке при экстремальных температурах и минимальном градиенте температур по его поверхности (Д1 = ±1^2 °С) в течение продолжитель-
Решетневскуе чтения. 2014
ного промежутка времени для обмера формы его поверхности лазерным сканером.
При проведении анализа была принята следующая тепловая схема по обеспечению экстремальных температур модели рефлектора для сохранения минимального градиента по его поверхности:
1. Достижение экстремальных температур на рефлекторе обеспечивается использованием средств термовакуумного комплекса ГВУ-600:
- условия глубокого вакуума - при расчете связей между рефлектором и стенками камеры учитывается только радиационный теплообмен;
- необходимая температура криоэкранов камеры постоянна и составляет 20 °С;
- имитация внешних тепловых потоков с системой управления;
- система телеметрического контроля температуры рефлектора.
2. Для достижения уровней экстремальных температур (верхнего и нижнего) на рефлекторе, использовались имитаторы тепловых потоков, расположенные с лицевой и тыльной стороны рефлектора, а также по его контуру.
3. Дополнительно, для выравнивания внешнего воздействия на тыльную сторону рефлектора, в модель введен алюминиевый экран, расположенный между панелями ИТП и тыльной стороной рефлектора.
4. Для исключения избыточного переизлучения рефлектора с криоэкраном применяется экран из пленки Ф4-МБА.
5. Обеспечение экстремальной температуры на поверхности рефлектора с требуемым градиентом осуществляется путем подачи мощности на секции ИТП, а также поддержанием определенной температуры на криоэкранах вакуумной камеры.
6. Тепловой режим рефлектора обеспечивается пассивными средствами терморегулирования.
7. Проведение анализа теплового режима рефлектора при экстремальных температурах сопровождалось следующими расчетными допущениями:
- температура криоэкранов камеры постоянна и равномерна на всем протяжении испытаний;
- влияние технологической оснастки на тепловой режим рефлектора исключено;
- влияние лазерного сканера измерения формы рефлектора исключено.
Модель тепловой схемы приведена ниже (см. рисунок).
Модель тепловой схемы
По результатам проведенного теплового анализа по возможности обеспечения температур поверхности рефлектора с минимальными градиентами, полученного путем проведения моделирования теплового режима рефлектора, решена задача обеспечения минимизации градиента температур по рефлектору на уровне экстремальных температур. Значения температуры в контрольных точках рефлектора отличаются друг от друга не более чем на ±2 °С при достижении экстремальной температуры, равной плюс 120 оС.
© Бурова О. В., Романьков Е. В., Цивилев И. Н., Крылова Е. П., 2014
