CC BY
18Решетнеескцие чтения. 2015
strengh// Aviation and rocket space technology. Kazan national research technical university named after A. N. Tupolev. 2012. P. 276-281.
3. Under the editorship G. Lubin. Translation from english Geller A. B. Handbook of composites. Moscow, Engineering, 1988, 584 p.
4. Vasilev V. V., Protasov V. D., Bolotin V. V. Composite materials. Handbook. Under the general editorship Vasilev V. V., Tarnopolsky U. M. Moscow, Engineering, 1990, 512 p.
© OrapH^m A. B., CrapHutma H. H., nyxTHHa E. B., 2015
УДК 629.78
МЕТОД ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА ИЗ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Н. Н. Старицына, А. В. Старицын, Е. В. Малюгина
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
E-mail: [email protected]
Предложен метод выбора параметров элементов космического аппарата из волокнистых композиционных материалов.
Ключевые слова: элементы из волокнистых композиционных материалов, оптимальные параметры, метод выбора параметров.
METHOD TO SELECT CHARACTERISTIC OF SPACECRAFT PARTS MADE OF FIBER COMPOSITE MATERIALS
N. N. Staritsyna, A. V. Staritsyn, E. V. Malyugina
JSC "Information satellite systems" named after academician M. F. Reshetnev" 52, Lenin Str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: [email protected]
We propose a method to select characteristics of spacecraft parts made of fiber composite materials.
Keywords: parts made offiber composite materials, optimal characteristics, selection method of characteristics.
Основной проблемой при проектировании элементов космического аппарата из волокнистых композиционных материалов является определение оптимальных характеристик, удовлетворяющих предъявленные к элементу требования. Такими характеристиками могут быть прочность, жесткость, теплопроводность, линейное термическое расширение, демпфирование, электропроводность и т. д. При работе с такими материалами не подходит классический метод проектирования, какой используется при работе с изотропными материалами. Это связано с большим разбросом характеристик в каждом направлении анизотропии, зависящих от свойств исходным материалов и технологии изготовления. В результате возникает потребность в разработке совершенно новых методов проектирования [1].
Оптимизация характеристик элемента космического аппарата заключается в нахождении компромисса между возможными показателями характеристик, способных удовлетворять предъявленные к элементу требования. Такие требования можно разделить на первичные (определяющие) и вторичные (относи-
тельные). Выбор материала обусловливается первичными требованиями.
Данный метод состоит из следующих этапов:
1. Анализ и выявление первичных и вторичных требований к элементу.
2. Максимизация первичных характеристик и построение графиков зависимости показателей от схемы армирования и технологии изготовления.
3. Максимизация одних первичных характеристик со схемой армирования максимизации других первичных характеристик и построение графиков их зависимостей.
4. Анализ графической зоны оптимальных показателей требуемых характеристик с одинаковой схемой армирования.
5. Анализ вторичных показателей требуемых характеристик с уже выбранной схемой армирования.
6. Подтверждение выбранной схемы армирования с помощью математических моделей или испытаниями.
Стоит отметить, что в случае, когда максимизация нескольких характеристик достигается при подобных схемах армирования, третий этап значительно упро-
Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов
щается. В большинстве случаев основные характеристики достигают максимальных показателей при различных схемах армирования. Вследствие этого результаты третьего этапа - ключевые и во многом определяют конфигурацию элемента. Метод выбора параметров элементов, основанный на проектировании свойств материала, может иметь конечную конфигурацию, отличную от конфигурации такого же элемента из металла, и определять ее уже в процессе разработки на последних этапах проектирования [2; 3].
При использовании предложенного метода накапливаются графические данные физико-механических характеристик материалов, которые значительно сокращают сроки проектирования в ходе последующих работ, а также снижают вероятность применения волюнтаристских решений.
Таким образом, предложенный метод выбора проектных параметров элементов конструкций космического аппарата из волокнистых композиционных материалов позволяет получить элементы конструкций с оптимальными физико-механическими характеристиками, удовлетворяющими предъявляемым к ним требованиям.
Библиографические ссылки
1. Зиновьев П. А., Смердов А. А. Оптимальное проектирование композиционных материалов. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. 103 с.
2. Справочник по композиционным материалам / под. ред. Дж. Любина. пер. с англ. А. Б. Геллера. М. : Машиностроение, 1988. 584 с.
3. Васильев В. В., Протасов В. Д., Болотин В. В. Композиционные материалы : справ. / под общ. ред. В. В. Васильева, Ю. Тарнопольского. М. : Машиностроение, 1990. 512 с.
References
1. Zinoviev P. А., Smerdov А. А. Optimal design of composite materials. Мoscow: Pablisher MSTU N. E. Bauman, 2006. 103 p.
2. Under the editorship G.Lubin. Translation from english Geller A. B. Handbook of composites. Moscow, Engineering, 1988. 584 p.
3. Vasilev V. V., Protasov V. D., Bolotin V. V. Composite materials. Handbook. Under the general editorship Vasilev V. V., Tarnopolsky U. M. Moscow, Engineering, 1990. 512 p.
© Старицына Н. Н., Старицын А. В., Малюгина Е. В., 2015
УДК 621.396.67
ЗЕРКАЛЬНАЯ АНТЕННА КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С РЕФЛЕКТОРОМ ТИПА «КЕССОН»
В. Б. Тайгин, В. В. Болгов, Г. Н. Грудинин, В. Е. Чичурин
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
E-mail: [email protected]
Рассмотрена конструкция зеркальной антенны с изолированным рефлектором кессонного типа. Такая конструкция имеет существенные преимущества по сравнению с традиционными рефлекторами трехслойной сотовой конструкции.
Ключевые слова: зеркальная антенна, космический аппарат, полимерные композиционные материалы.
MIRROR ANTENNA FOR SPACECRAFT WITH REFLECTOR TYPE "CAISSON"
V. B. Taygin, V. V. Bolgov, G. N. Grudinin, V. E. Chichurin
JSC "Information satellite systems" named after academician M. F. Reshetnev" 52, Lenin Str., Jeleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: [email protected]
The research presents design of mirror antenna with isolated reflector of caisson type. This design has essential advantages over conventional sandwich reflectors.
Keywords: mirror antenna, spacecraft, polymer composite materials.
Неоспоримым преимуществом зеркальных ан- дают широкой полосой пропускания частот радио-
тенн является высокий коэффициент направленного волн.
действия. Это позволяет формировать узкий поток Ввиду этих качеств зеркальные антенны зачастую
СВЧ-энергии в нужном направлении. используются в составе космических аппаратов (КА)
Зеркальные антенны имеют относительно простую различного назначения для организации высокоско-
конструкцию и высокую надежность, а также обла- ростных каналов радиосвязи.
