Моделирование телескопической композитной спицы большой космической антенны Текст научной статьи по специальности «Физика»

Крупногабаритные трансформируемые конструкции космическихаппаратов

размером 160x260x18 варьировалась тепловая нагрузка от 20 до 200 Вт. Толщина сот при этом не менялась.

Результаты (рис. 1. 2) показывают, что толщина стенки сот существенно влияет на динамические характеристики работы ТА. Выбор толщины стенки сот в 0,05 мм не является самой удачной конструкцией, поскольку растекание по ней теплового потока проходит с большими температурными градиентами, что может приводить к перегреву оборудования, размещаемого на сотовых панелях. Результаты, представленные на рис. 2, являются более обнадеживающими и позволяют

на поверхности сотопанели получать относительно стабильные значения температур.

В физическом эксперименте был использован только сотовый заполнитель с толщиной стенки сот 0,05 мм.

Время работы теплового аккумулятора размером 260x460x18 мм до полного расплава ТАМ меняется от 34 до 13 мин при изменении тепловой нагрузки от 100 до 300 Вт.

Для теплового аккумулятора размером 160x260x18 мм время плавления меняется от 42 до 5 мин при изменении тепловой нагрузки от 20 до 200 Вт.

O. G. Rassolov, K. A. Goncharov, V. A. Antonov Co Ltd. «Scientific Industrial Enterprise „Thermal Generating Units and Systems"», Russia, Khimki

V. A. Alekseev

FSUE «Research Institute of Precision Instruments», Russia, Moscow

HONEYCOMB SUPPLIED WITH HEAT TRANSFER TUBE AND HEAT-RETAINING MATERIAL

Honeycombs supplied with heat transfer tube are the power construction elements of a spacecraft. At the same time these honecomb constructions are heattransferring devices, able to protect the surface equipment from the excessive heat.

©Рассолов О. Г., Гончаров К. А., Антонов В. А., Алексеев В. А., 2009

УДК 539.3

М. А. Рутковская, А. В. Тарасенко

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЙ КОМПОЗИТНОЙ СПИЦЫ БОЛЬШОЙ КОСМИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ

Решена задача выдвижения телескопической спицы. Выполнена оптимизация геометрических параметров и определено их влияние на частоту колебаний спицы.

Большие развертываемые параболические антенны широко используются в системах спутниковой связи. Наибольшее распространение среди таких систем получили конструкции зонтичного типа с радиальными спицами-ребрами, соединенными одним концом с основанием. К спицам с помощью вантовой системы крепится радиоотра-жающее сетеполотно. Зонтичная антенна в развернутом состоянии обладает значительными размерами. Перед установкой на космический аппарат антенна складывается в компактное стартовое положение.

Спицы - основные несущие элементы зонтичной антенны. Существует несколько подходов к конструктивному оформлению спиц зонтичной

антенны [1-3]. Одной из перспективных конструкций спицы является тонкостенный стержень, состоящий из двух полуцилиндров и соединяющих их пластин (рис. 1).

Рис. 1. Поперечное сечение спицы

Решетневские чтения

Использование телескопической спицы позволяет значительно увеличить диаметр антенны в развернутом состоянии.

Рис. 2. Телескопическая спица в собранном состоянии

В работе решена задача выдвижения телескопической спицы, состоящей из пяти колен. Выдвижение происходит за счет нитей, проложенных между коленами. В собранном виде спица показана на рис. 2. Были получены собственные частоты и соответствующие им формы колебаний спицы. Проведена оптимизация геометрических

параметров и определено их влияние на частоту колебаний спицы.

Полученные результаты могут быть использованы при проектировании антенн большого диаметра для космических аппаратов.

Библиографический список

1. Лопатин, А. В. Выбор упругих и геометрических параметров тонкостенной спицы зонтичной антенны / А. В. Лопатин, М. А. Рутковская // Вестник СибГАУ. Вып. 1(14). 2007. С. 4-7.

2. Pellegrino, S. Deployable membrane reflectors / S. Pellegrino // In Proc. 2nd World Engineering Congress (22-25 July 2002, Sarawak). С. 1-9.

3. Akira, M. In-orbit deployment performance of large satellite antennas / M. Akira // J. Spacecraft and Rockets. 1996. Vol. 33, № 2. С. 222-227.

M. A. Rutkovskaya, A. V. Tarasenko Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

MODELING THE TELESCOPIC COMPOSITE SPOKE OF THE BIG SPACE ANTENNA

The problem of extension of the telescopic spoke is solved. The geometry optimization is realized and their influence on frequencies of the spoke is defined.

© PyrKOBCKaa M. A., TapaceHKO A. B., 2009

УДК 541.64:535.135:541.136

В. И. Сливинский, О. А. Карпикова ОАО «Украинский научно-исследовательский институт технологии машиностроения»,

Украина, Днепропетровск,

Н. А. Вербицкая

ООО «Научно-производственная фирма „Пластик"», Россия, Саратов,

В. Е. Гайдачук

Национальный аэрокосмический университет имени Н. Е. Жуковского «Харьковский авиационный институт», Украина, Харьков

СОЗДАНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОВЫШЕННЫМИ МЕХАНИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

Изложена концепция создания энергосберегающих технологий изготовления полимерных композиционных материалов, позволяющая сократить цикл термообработки и повысить механические характеристики материала. Получена картина изменения физического состояния полимера: достижение полимером минимальной вязкости, начала гелеобразования, высокоэластического и стеклообразного состояния и полного завершения процесса отверждения.

Особое место среди конструкционных материалов принадлежит полимерным композиционным материалам (ПКМ), обладающим рядом уникальных свойств - высокой удельной прочностью, химической стойкостью, хорошими теплоизоляционными свойствами, что обуславливает их широкое

применение в ракетно-космической и авиационной технике и других отраслях промышленности.

Несмотря на многолетнюю практику производства изделий из ПКМ технологические процессы их формования до настоящего времени строятся на эмпирическом подходе. Это приводит