Разработка параметрической модели фронтальной сети формообразующей структуры рефлектора с трапецеидальной формой фацет Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 629.78.064.56

РАЗРАБОТКА ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ФРОНТАЛЬНОЙ СЕТИ ФОРМООБРАЗУЮЩЕЙ СТРУКТУРЫ РЕФЛЕКТОРА С ТРАПЕЦЕИДАЛЬНОЙ ФОРМОЙ ФАЦЕТ

В. О. Шевчугов, В. В. Шальков

АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52

Е-mail: [email protected]

Рассматривается процесс проектирования формообразующей структуры рефлектора, определяются основные параметры, изменяемые в процессе построения модели. Описана полученная параметрическая модель и возможности ее перестроения

Ключевые слова: параметрическая модель, формообразующая структура, рефлектор

DEVELOPMENT OF PARAMETRIC MODEL OF A FRONT NET OF THE SHAPE-GENERATING STRUCTURE WITH TRAPEZOIDAL FORM OF FACETS

V. O. Shevchugov, V. V. Shal'kov

JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: [email protected]

The article considers a design process of shape-generating structure of reflector, the main parameters that modifies in the process of model building are determine. The paper describes the developed parametric model and the possibilities of its rebuilding.

Keywords: parametric model, shape-generating structure, reflector.

Для использования в составе современных космических аппаратов широкое распространение получили крупногабаритные трансформируемые сетчатые рефлекторы. Применение данного типа рефлекторов позволяет создавать крупногабаритные, достаточно легкие конструкции, с высокой степенью трансформации. На сегодняшний день, благодаря своим преимуществам, проблема увеличения размеров и поиска рациональной конструкции для рефлекторов данного типа является весьма актуальной задачей [1].

Одной из составных частей сетчатого рефлектора является формообразующая структура (ФОС). ФОС предназначена для формирования радиоотражающей поверхности рефлектора требуемой точности.

Одним из ключевых параметров ФОС является количество точек регулировки. Оно опряделяется исходя из требований по точности, предъявляемых к рефлектору, а также от его размеров [2]. В процессе проектирования рефлектора, при поиске рациональной конструкции может происходить неоднократное изменение параметров модели [3]. К таким параметрам, в ФОС с трапецеидальной формой ячейки, как правило, относится количество и взаимное положение кольцевых и радиальных шнуров. Процесс перестроения модели, в отдельных случаях может занимать достаточно много времени [4; 5]. Чтобы сократить время перестроения модели, учитывая новые параметры, была создана параметрическая модель фронтальной сети формообразующей структуры рефлекто-

ра с трапецеидальной формой ячейки, которая выполняет автоматическое перестроение модели, используя параметры, определенные пользователем.

На рис. 1, представлен общий вид полученной параметрической модели. Данная модель построена для конструкции с 6 спицами и позволяет изменять такие параметры как:

- угол БП: Определяет взаимное угловое положение спиц рефлектора;

- углы Б11/2, Б11/2, Б12/1: Определяют взаимное угловое положение подсекторов в секторах. Под сектором понимается область между соседними спицами;

- диаметр аппертуры родительского параболоида (Ф);

- клиренс (Н);

- диаметр зоны отсутствия сетеполотна (й);

- фокусное расстояние родительского параболоида

(Р);

- количество и взаимное положение кольцевых шнуров: максимально допустимое количество шнуров для представленной модели - 20;

- коэффициент к - коэффициент обратно пропорциональный величине прогиба дуги периферийного шнура;

- количество и взаимное положение радиальных шнуров: для каждого подсектора (1пс, 2пс, 3пс, рис. 1) индивидуально может варьироваться количество кольцевых шнуров от 0 до 6 штук.

Решетневскуе чтения. 2018

Рис. 1. Параметрическая модель ФОС с трапецеидальной формой фацеты

Рис. 2. Таблица конструктивных параметров

Изменение представленных, и ряда других параметров, позволяет пользователю в кратчайшие сроки произвести перестроение модели в автоматическом режиме.

Изменение параметров модели осуществляется с помощью таблицы конструктивных параметров, которая представлена в виде таблицы Excel (рис. 2).

После изменения необходимых параметров, происходит их автоматическое считываение и перестроение модели.

Разработка параметрической модели является важным этапом рационализации ФОС. Так, параметрическая модель позволяет автоматически сформировать исходные данные для дальнейших расчетов в виде координат точек регулировки. Применение параметрических моделей позволяет, в совокупности со вспомогательной программой оценки средеквадра-тического отклонения (СКО), получить и проанализировать в кратчайшие сроки большое количество вари-

антов, проверить те или иные конструктивные решения, оценить вклад в общее СКО этапа фацетирова-ния. Это поможет существенно сократить продолжительность процесса поиска рациональной конструкции ФОС, а также сократить количество ошибок, возникающих в процессе построения моделей и переноса данных.

На данном этапе, модель позволяет получить только модель фронтальной сети ФОС, однако, при ее развитии возможно не только параметрическое построение модели ФОС в целом, но и частичное формирования конструкторской документации, что поможет сократить процесс разработки изделия и избежать возможных ошибок, возникающих при оформлении чертежей.

Таким образом, полученная модель, в совокупно -сти с таблицами конструктивных параметров позволяет производить автоматические построения модели ФОС, а также оперативно вносить в них изменения.

Библиографические ссылки

1. Pellegrino S. Large retractable appendages in spacecraft. Journal of Spacecraft and Rockets. 1995. № 32. Р. 1006-1014.

2. Гряник М. В. Развертываемые зеркальные антенны зонтичного типа. М. : Радио и связь, 1987. 72 с.

3. Баничук Н. В., Карпов Н.И. Механика больших космических конструкций. 1977. 302 с.

4. Mikulas M. M., Thomson M. State of the art and technology needs for large space structures, vol.1: New and Projected Aeronautical and Space Systems, Design Concepts, and Loads of Flight-Vehicle Materials, Structures, and Dynamics - Assessment and Future Directions. ASME, NewYork,1994, ch. 3, P.173-238.

5. Tibert G. Deployable Tensegrity Structures for Space Applications: Doctoral Thesis. Stockholm, 2002. 244 p.

References

1. Pellegrino, S. Large retractable appendages in spacecraft. Journal of Spacecraft and Rockets 32, 6 (1995), Р. 1006-1014.

2. Gryanyk M.V. Deployable mirror antennas of the umbrella type. M. : Radio and communication, 1987. 72 p.

3. Banichuk N. V., Karpov N. I. Mechanics of large space structures. 1977. 302 p.

4. Mikulas M. M., Thomson M. State of the art and technology needs for large space structures, vol. 1: New and Projected Aeronautical and Space Systems, Design Concepts, and Loads of Flight-Vehicle Materials, Structures, and Dynamics - Assessment and Future Directions. ASME, NewYork,1994, ch. 3, P.173-238.

5. Tibert G. Deployable Tensegrity Structures for Space Applications: Doctoral Thesis. Stockholm, 2002. 244 p.

© meBHyroB B. O., majiLKOB B. B., 2018