CC BY
14(Решетневскце чтения
пы снижения и форма кривой снижения зависят от типа сверхпроводника.
Параметр L характеризует длину единичного сверхпроводящего элемента. СП-элементы большей длины получают из единичных элементов путем спайки. С электротехнической точки зрения каждый элемент спайки представляет собой резистор с малым сопротивлением. В процессе эксплуатации на нем выделяется тепло, и чем больше L, тем меньше подобных точек на единицу длины необходимо и тем меньше нагрузка на криогенную систему. Для современных СП-изделий этот параметр не является серьезным ограничивающим фактором.
Использование сверхпроводников требует поддержания низкой рабочей температуры. Несмотря на то что потери энергии в самом сверхпроводнике ничтожно малы, из-за затрат на криостатирование полные потери могут оказаться существенными с точки зрения экономической эффективности проекта. И чем ниже температура эксплуатации сверхпроводника T, тем этот фактор становится весомее (URL: Шр://^^^'.ШсИЬ.сот/сверхпроводимость_применение /show/ru/colier/943 5).
Высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) имеют критическую температуру выше точки кипения азота. При работе сверхпроводникового устройства вблизи азотных температур оно становится более устойчивым к внешним возмущениям, а система
криостатирования - более простой и надежной в эксплуатации. Важным положительным фактором также является высокая электрическая прочность жидкого азота, сравнимая с прочностью трансформаторного масла, что позволяет упростить конструкцию системы электроизоляции и сделать ее пожаробезопасной. Высокотемпературные сверхпроводники могут использоваться и при более низких температурах, при этом их токонесущие характеристики существенно улучшаются.
ВТСП-провода первого поколения (1G) - это провода на основе серебряной матрицы с микроканалами, поэтому их стоимость резко возрастает и рациональнее говорить о применении сверхпроводников второго поколения (2G) на основе сверхпроводника Y-Ba-Cu-O. Они являются на сегодняшний день самым перспективным направлением развития технической сверхпроводимости (URL: http://www.superox.ru/ application_superconductivity.htm).
Основное преимущество 2G-сверхпроводников заключается в том, что они обладают максимальной плотностью критического тока, а недостаток состоит в сложной технологии их изготовления (URL: http://www.superox.ru/harakteristic_superconductivity.htm).
Так, замена медных кабелей на сверхпроводящие позволит уменьшить потери электроэнергии на 80...90 %, снизить общую массу примерно в два-три раза и увеличить срок эксплуатации изоляции (URL: http://physics03.narod.ru/Interes/Doclad/svprov.htm).
E. G. Patskova
JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
THE PROSPECTS USE OF SUPERCONDUCTING MATERIALS IN ELECTRIC DESIGNING OF SPACECRAFT
The increase ofpower consumption with on-board subsystems results in growth of mass capability of the equipment and a satellite in whole, that, as a rule, conflicts to possibilities of means of launch ascent.
© Пацкова Е. r., 2011
УДК 621.396.67:017.2
А. А. Пестерников, И. А. Черепенников, С. Г. Харитонов, А. В. Леканов
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЛОКА МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ НАВЕДЕНИЯ АНТЕНН ВМЕСТО ADPM, ПОСТАВЛЯЕМОГО КОМПАНИЕЙ THALES ALENIA SPACE
Приведены результаты проектирования БМСНА для перенацеливания антенн который может быть использован в дальнейшем взамен ADPM, поставляемого компанией Thales Alenia Space (Франция).
Перед авторами была поставлена задача замены ADPM, поставляемого фирмой Thales Alenia Space (Франция), на блок механической системы наведения антенн (БМСНА) собственной разработки с аналогичными техническими характеристиками. По сравнению с уже имеющимися БМСНА новый блок должен от-
личаться меньшими массогабаригными характеристиками и более высокой точностью.
На сегодняшний день спроектирован и изготовлен макет входящего в состав БМСНА электромеханического модуля (ЭММ) 762.6511-0 (заводской номер А001) (см. рисунок). В составе макета использованы:
"Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов
- WAA1056TA4D0300 - двухрядный шарикоподшипник фирмы ADR (Франция);
- потенциометры SP 02010F и SP 02030F фирмы Eurufarad (Франция);
- комплект элементов волновой зубчатой передачи CSG-25-160-2A-GR-E-SP фирмы Harmonic Drive (HD) (Германия);
- гибридный шаговый электродвигатель 35PP81-08-03-WW-EM фирмы Sagem (Франция);
- комплект элементов волновой зубчатой передачи (ВЗП) собственной разработки;
- гибридный шаговый электродвигатель (ГД) собственной разработки.
Электромеханический модуль 762.6511-0
Изготовленный макет ЭММ 762.6511-0 (заводской номер А001) прошел испытания в нормальных условиях. Для достижения оптимальных результатов были опробованы различные варианты конструктивно-компоновочной схемы: ГД + HD; Sagem + HD; Sagem + ВЗП.
Управление работой электродвигателя осуществлялось от серийного промышленного контроллера SMSD-1,5, предназначенного для управления двухфазными биполярными шаговыми электродвигателями с токопотреблением до 1,5 А как в ручном режиме,
так и по заранее составленной программе. Параметры движения выходного вала определялись с помощью оптоэлектронного датчика угла ЛИР-515 с ценой разряда 20'', результаты записывались в файлы на ПК, а затем для анализа и построения графиков переводились в программу Excel. Напряжение на потенциометрах в процессе движения регистрировалось с помощью переносного ПК R0B0-4000 с установленным в него многофункциональным адаптером PCI-1602F. При имитации наведения применялся цифровой муль-тиметр АВМ-4306. При испытаниях, как правило, использовалась имеющаяся в наличии технологическая оснастка (кронштейны, переходники) с минимально возможной доработкой.
Результаты испытаний приведены в таблице. Для сравнения в таблицу включены характеристики привода MOOG Type 3, устанавливаемого в ADPM.
В результате проведенных работ разработан и испытан макет привода перенацеливания антенны. Однако характеристики, полученные на первом этапе данных работ, не являются предельно достижимыми. Так, например, различия в номинальном, максимальном и удерживающих моментах могут быть обусловлены разными величинами тока в фазе, а также различными методологическими подходами, технологической базой и средствами измерения. Неоднозначность трактовки номинальных характеристик ADPM и ЭММ может существенно повлиять на полученные значения. Все неопределенности и неоднозначности, присутствующие в сравнительной оценке характеристик ADPM и ЭММ, будут разрешены в процессе последующих испытаний.
В настоящее время работы по созданию БМСНА взамен ADPM, поставляемого компанией Thaïes Alenia Space, продолжаются.
Результаты испытаний макета ЭММ 762.6511-0 (заводской номер А001)
Параметр MOOG Type 3 ГД + HD Sagem + HD Sagem + ВЗП
Масса привода, кг 1,935 2,4 2,3 2,3
Номинальный угловой шаг, град 0,562 5 0,005 515 0,006 25 0,009 900 99
Точность позиционирования, угл. мин 0,429 75 1,16 1,16 1,86
Крутильная жесткость, кгс-м/угл. мин 0,327 225 1 1 0,4
Максимальная скорость, град/с 3,75 3,033 1,625 1,485
Номинальный момент, кгс-м 1,687 5 1 1 1
Максимальный момент, кгс-м 3,712 5 4,9
Удерживающий момент, кгс-м 1,125 0,9 0,9 0,6
Ток в фазе, А 2,15 1,44 0,075 0,075
Предельная частота импульсов, Гц 400 550 260 150
Передаточное число 160 160 160 101
Повторяемость, угл. мин 0,36 0,36 0,36
Люфт, угл. мин 0,8 0,8 1,5
Примечание. Точность позиционирования для макета ЭММ 762.6511-0 (заводской номер А001) определена в виде суммы люфта передачи и предельной погрешности повторяемости как цены младшего разряда датчика угла. Точность позиционирования для привода MOOG Type 3 определена как предельная погрешность схемы измерения, используемой при входном контроле APDM для КА AMOS.
Решетневские чтения
A. A. Pesternikov, I. A. Cherepennikov, S. G. Haritonov, A. V. Lekanov JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
DESIGNING ANTENNA POINTING SYSTEM MECHANISM FOR ANTENNA POINTING SYSTEM TO BE USED INSTEAD OF ADPM PROVIDED BY THALES ALENIA SPACE
The article presents the results of designing of Antenna pointing system mechanism which ensures antenna steering and can consequently replace ADPM provided by Thales Alenia Space.
© Пестерников А. А., Черепенников И. А., Харитонов С. Г., Леканов А. В., 2011
УДК 629.78.018
А. С. Поздняков, Г. И. Трифонов, В. В. Двирный
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИСПЫТАНИЙ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
Рассмотрены проблемы, возникающие при испытаниях космических аппаратов на начальных этапах производства и возможные пути их решения.
В условиях жестких ограничений контрактных обязательств по изготовлению спутников актуальным является вопрос оптимизации и совершенствования процессов испытания космических аппаратов (КА).
Огромную роль в процессе производства играет подтверждение правильности заложенных конструкторских решений, заданного уровня качества и надежности подсистем, систем и изделия в целом на этапах проведения испытаний.
Сложность космических аппаратов и высокие требования к их надежности приводят к увеличению объема испытательных работ при производстве КА и в период технологической подготовки производства.
При большом объеме выпускаемой продукции, когда потоки производства спутников проходят через одни и те же рабочие места испытаний КА, нередко возникают проблемы, связанные с увеличением сроков изготовления при срыве или нештатной работе одного из аппаратов. Устранение причин нештатной ситуации на рабочем месте испытания, оборудованном измерительными приборами и средствами технологического оснащения для конкретного аппарата, существенно тормозит подготовку рабочего места для испытаний последующего КА.
Эти проблемы необходимо разрешать исходя из принципов организации и совершенствования системы технологической подготовки производства, самыми важными из которых являются принцип совмещения работ и принцип последовательности оснащения производства.
Принцип совмещения работ заключается в том, что разработка технологической документации начинается одновременно с проектированием конструкции. На этапе технологического проектирования тех-
нологи приступают к разработке технологического процесса сборки, контроля, испытаний и проектированию технологической оснастки.
Принцип последовательности оснащения производства означает соблюдение четкой очередности в проведении комплекса подготовительных мероприятий. А поскольку обеспечить производство всем необходимым комплектом технологической документа -ции и технологической оснастки сразу же не представляется возможным, то производство оснащают последовательно.
При технологической подготовке производства на технологов завода-изготовителя приходится большой объем работ, которые необходимо выполнить в кратчайшие сроки, поэтому работа по совершенствованию этой подготовки должна вестись по следующим направлениям:
- совершенствования управления процессом технологической подготовки производства;
- разработки технологических классификаторов объекта производства, типовых технологических процессов и решений;
- совершенствования нормировочной базы (по режимам технологических процессов, нормам времени, нормам расхода материалов и т. д.);
- автоматизации проектирования технологических процессов;
- прогнозирования и анализа критических точек, в которых может произойти пересечение этапов испытаний и сборки и которые могут сместить сроки изготовления КА;
- автоматизации работ при проектировании технологической оснастки.
