Разработка моделей для исследования деформированного состояния рефлектора крупногабаритного космического радиотелескопа лепесткового типа

• Автор: Архипов, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Обзор публикаций, посвященных вопросам моделирования деформированного состояния и экспериментальной отработки
крупногабаритных космических антенн
Выводы
Глава 2. Космический телескоп «Радиоастрон» и факторы, влияющие на отклонения его отражающей поверхности
2.1 Конструктивные особенности КРТ «Радиоастрон»
2.2 Факторы, влияющие на деформированное состояние отражающей поверхности КРТ
2.3 Выводы
Глава 3. Анализ результатов экспериментальной отработки лепестка КРТ «Радиоастрон»
3.1 Описание термовакуумных испытаний
3.2 Анализ ТВИ
3.3 Обработка теодолитных измерений
3.4 Моделирование деформированного состояния лепестка при ТВИ...,
3.5 Выводы
Глава 4. Моделирование статики лепестка КРТ «Радиоастрон»
4.1 Математическая модель
4.2 Расчетные случаи
4.3 Результаты моделирования
4.4 Исследование влияния характеристик композиционных материалов на температурные деформации
4.5 Выводы
Глава 5. Моделирование температурных деформаций КРТ «Радиоастрон».......»-••.
5.1 Введение

5.2 Конечно-элементная модель
5.3 Моделирование температурных деформаций КРТ
5.4 Методика снижения отклонений отражающей поверхности путем парирования перемещений рефлектора как твердого тела
5.5 Выводы
Г лава 6. Моделирование деформированного состояния КРТ при проведении наземных радиотехнических испытаний
6.1 Конечно-элементная модель
6.2 Моделирование деформированного состояния при НРТИ
6.3 Методика снижения отклонений отражающей поверхности КРТ путем подстройки к параболоиду наилучшего приближения
6.4 Выводы...............................................................156 і
Заключение
Список использованных источников
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Среди современных и перспективных крупногабаритных космических конструкций имеется большой класс изделий, широко и устойчиво занимающих свою «экологическую нишу». Это космические антенны (как прикладного, так и научного назначения). Для разработки конструктивных решений и получения объективных критериев их оценки возникла необходимость в разработке методик статического расчета, наиболее полно учитывающих специфику работы космических конструкций.
Антенны прикладного, или коммерческого назначения используются на космических аппаратах (КА) связи, к которым относятся аппараты, обеспечивающие прием и передачу теле- и радиосигналов, телефонную, телеграфную связь. В последнее время бурное развитие получает направление, связанное с обеспечением современных средств связи. Несмотря на большие объемы производства телекоммуникационных КА, использование уже отработанных конструктивных элементов (в том числе и рефлекторов антенн), при создании нового аппарата встает вопрос об обеспечении работоспособности крупногабаритных антенн. Речь идет в первую очередь о точности отражающей поверхности. Требуемая точность отражающей поверхности может быть достигнута моделированием деформированного состояния конструкции при ее проектировании и контролем при ее экспериментальной отработке после изготовления. Естественно, актуальной задачей является снижение объема экспериментальной отработки за счет более точного моделирования на этапе разработки изделия. Это обеспечивает уменьшение сроков на создание конструкции и снижение ее стоимости.
Антенные конструкции космических телескопов сантиметрового -миллиметрового диапазонов являются уникальными крупногабаритными конструкциями.
Основная цель развертывания телескопа рассматриваемого диапазона на орбите - создание интерферометра с исключительно большой базой. Разрешающая способность интерферометра равна разрешающей способности

Рис. 1.21.Наземные испытания собранного телескопа По результатам наземных испытаний эквивалентное СКО было оценено в 38 мкм. Это эквивалентное СКО определяется на основе диаметра фокального круга, в который попадает 90% энергии от оптической системы телескопа.
На основании наземных испытаний было принято положительное заключение о работоспособности телескопа. Также сделано заключение о возможности применения разработанных технологий и методик расчетов для создания крупногабаритного космического телескопа субмиллиметрового диапазона.
Работа [6] посвящена общим вопросам синтеза и анализа конструкций наземных радиотелескопов. Авторы предлагают подход к оценке разброса отклонений отражающей поверхности зеркальных радиотелескопов, обусловленной разбросом характеристик конструкционных материалов, из которых изготовлен рефлектор.
В работе [15] рассматриваются вопросы, связанные с применением композиционных материалов в ракетно-космической технике. В частности,