Антенные системы автоматических космических станций

• Автор: Пригода, Борис Алексеевич
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 49 с. : ил

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность проблемы. Развитие космической науки и техники немыслимо без космических радиотехнических систем (РТС). Надежность и качество работы космических РТС обеспечивается соответствующим построением бортовых антенных систем (АС) космических аппаратов (КА).
Проблема построения АС КА возникла в 1950-е годы и с развитием космической техники остается актуальной в настоящее время. Особо актуальна проблема построения автоматических космических станций (АКС) и аппаратов различного назначения.
Создание совершенных антенных систем КА включает в себя поиск способов их построения, новых конструктивных решений, возбуждение элементов поверхности КА с целью получения заданных характеристик при минимизации массогабаритных, энергетических и материальных затрат. Также важно обеспечение совместимости АС с остальными средствами борта КА.
Создание нового поколения АС КА также неразрывно связано с конструкторско-технологическим, метрологическим и испытательным обеспечением [1, 4, 5, 14].
Обеспечение заведомо надежной работы в космосе требует поиска новых материалов, оригинальных технических решений, оптимальных электродинамических моделей системы антенна-носитель, а также достоверности наземных испытаний при работе в космосе.
Особый круг задач построения бортовых антенн возникает при их установке на неориентированных в пространстве КА и поверхности планет Солнечной системы.
Все перечисленные проблемы носят весьма широкий характер, и их решение представляло и представляет большую государственную важность, о чем свидетельствуют ряд решений Правительства по выполненным работам.

1.2. Цель работы. Целью работы являлась разработка

концепции и теории построения нового поколения антенных систем АКС, работающих с длительным сроком активного существования на орбитах, в атмосферах и на поверхности планет Солнечной системы, включая их технологическое и метрологическое обеспечение;
теоретических положений сравнительного анализа предложенных автором нетрадиционных структур антенных систем КА, методов их конструкционного синтеза с учетом конфигурации токонесущей поверхности носителя;
методов отработки этих структур в условиях Земли с максимальным приближением к условиям реальной эксплуатации КА, обеспечивающих реализацию конструкторско-технологических преимуществ отечественной космической промышленности, направленных на повышение надежности и качества автоматических космических аппаратов современного класса.
1.3. Задачи работы. Достижение поставленной цели включает решение следующих основных задач:
развитие теории антенных систем КА, включая электродинамические модели, способы управления характеристиками антенн;
разработку нового поколения антенно-фидерных систем КА различного функционального назначения;
разработку технологических, испытательных комплексов, а также производство и проверку антенных систем в наземных условиях.
1.4. Методы исследований. Решение поставленных задач осуществлялось на основе общей теории электродинамики, аппарата численного анализа и синтеза, математического моделирования по заданным параметрам и геометрическому образу системы «антенна-корпус АКС».
1.5. Научная новизна. Впервые развита общая теория и концепция построения антенных систем КА широкого спектра применения, включая

искусственные спутники Земли и планет, межпланетные станции, спускаемые в атмосферу и на поверхность планет капсулы и станции, самодвижущиеся аппараты.
1.6. Практическая ценность. Практическая ценность и значимость диссертационной работы заключается в создании антенных систем по тематике научных направлений исследований космоса:
- «Луна», «Марс», «Венера», «Фобос», «Вега», «Прогноз», «Спектр», «Гранат»;
- по связным ИСЗ: «Купон», «Зеркало», «Норд»;
- по ряду направлений оборонного назначения: 71X6, 11Ф664, 14Ф12, 5В95, а также в рамках международного сотрудничества по мирному освоению космоса.
1.7. Достоверность полученных теоретических и экспериментальных результатов подтверждается успешными запусками и функционированием КА с разработанными антенными системами различного назначения при выполнении разнообразных научных программ, а также многочисленными
экспериментальными результатами, совпадающими с теоретическими.
1.8. Основные положения, выносимые на защиту:
1. Концепция построения антенных систем АКС, работающих с длительным сроком активного существования в космосе.
2. Теория анализа и синтеза антенных систем КА с учетом элементов конструкций.
3. Класс антенно-фидерных систем КА различного функционального назначения.
4. Наземное конструкторское и технологическое обеспечение антенных систем КА.
1.9. Апробация работы. Работа выполнялась в научно-производственном объединении имени С.А.Лавочкина в период с 1959г. по 2002г.