Повышение производительности и точности деформационного регулирования геометрических параметров космических антенн

• Автор: Полухин, Николай Валерьевич
• Шифр специальности: 05.02.08, 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Введение
1. Актуальные задачи обеспечения точности крупногабаритных маложестких конструкций космических антенн.
1.1. Требования к точности конструктивных параметров крупногабаритных маложестких космических антенн.
1.2. Математический аппарат при анализе поведения космических антенн в процессе регулирования формы их поверхности .
1.2.1. Фундаментальные основы анализа процессов деформационного регулирования параметров маложестких конструкций
1.2.2. Применение метода конечных элементов МКЭ в задачах упругого деформирования маложестких конструкций

1.3. Прикладные исследования в области создания космических

антенн.

1.4. Постановка задач исследования диссертационной работы

2. Теоретическое обоснование технологического метода повышения производительности и точности деформационного регулирования геометрических параметров космических антенн

2. Основные допущения при разработке методик рационального

регулирования формы поверхности антенны
2.2. Принципы безитерационного деформационного регулирования
формы поверхности космической антенны
2.2.1. Альтернативный выбор решения задачи деформационного регулирования формы поверхности космической антенны.
2.2.2. Безальтернативное решение задачи деформационного регулирования формы поверхности космической антенны
стр.
2.2.3. Тестовая задача для оценки рациональности применения основных принципов выбора регулировочных решений при обеспечении точности геометрических параметров космических антенн
2.3. Методика рационального выбора регулировочных смещений
формы поверхности антенны.
Выводы по главе
3. Анализ поведения вантовосетевой конструкции космической
антенны в процессе регулирования
3.1. Экспериментальное исследование поведения поверхности космической антенны в процессе регулирования
3.1.1. Методика и результаты определения коэффициентов влияния регулировочных смещений.
3.1.2. Методика определения фактических отклонений точек поверхности антенны от теоретического контура по результатам измерений.
3.2. Применение метода конечных элементов при исследовании поведения поверхности космической антенны в процессе регулирования.
3.2.1. Цикл построения конечноэлементных моделей конструкций.
3.2.2. Посгроение модели в i.
3.2.3. Результаты использования конечноэлементной модели при анализе поведения поверхности антенны в процессе регулировки.
3.3. Аналитические оценки размеров области индуцированных смещений при регулировании формы поверхности антенны вантовосетевой конструкции.
Выводы по главе 3
4. Научнопрактические результаты исследований по обеспечению точности деформационного регулирования геометрических параметров космических антенн.
4.1. Технологическое оснащение для осуществления монтажа отражающей поверхности из сетеполотна на каркасе рефлектора
4.1.1. Устройство контрэталона для формирования отражающей поверхности рефлектора из сетеполотна
4.1.2. Натяжитель вант
4.2. Анализ взаимосвязи регулировочных смещений, исходных и остаточных погрешностей в процессе настройки поверхности рефлектора вантовосетевой конструкции
4.3. Технология изготовления и монтажа отражающей поверхности рефлектора
Выводы по главе
Общие выводы
С писок литературы
Приложения
Введение
Актуальность


Достоверность результатов исследования обеспечена корректным использованием математических и экспериментальных методов исследования и подтверждена сравнением расчетных зависимостей с экспериментальными данными, а также результатами лабораторных и натурных испытаний. Апробация и внедрение результатов работы. Материалы диссертации доложены на 5 международных научно технических конференциях. По теме диссертации опубликовано 2 научные статьи и 1 доклад. Получен патент РФ на устройство регулирования положения жестких точек вантовосетевой конструкции антенны. Методическое и технологическое обеспечение, разработанное в диссертационной1 работе, использовано при изготовлении рефлектора крупногабаритной антенны АКР в ракетнокосмической корпорации Энергия им. С.II. Королева. На защиту выносится. Методика безитерационного выбора совокупности регулировочных смещений, созданная для обеспечения максимальной точности контролируемых точек при регулировании формы поверхности антенны вантовосетевой конструкции. Методическое обеспечение определения коэффициентов взаимного влияния регулировочных и индуцированных смещений контролируемых точек вантовосетевой конструкции космических антенн. Программнометодическое обеспечение для компьютера, образующего с аппаратурой измерения координат точек рефлектора единую систему для автоматизированного управления процессом регулирования формы поверхности антенны в сборочном цехе. Установленные функциональные связи между исходными погрешностями, регулировочными смещениями и остаточными погрешностями, которые позволяют прогнозировать достижимую точность регулирования формы поверхности антенны и осуществлять экспрессоценку уровня регулировочных смещений. Рекомендации на конструкгивные параметры устройства для регулирования положения жестких точек рефлектора. Важным сегментом мировой экономики и экономики России в современных условиях является практическая космонавтика. В этом сегменте создаются и активно эксплуатируются спутниковые системы навигации Космос, группировки спутников связи Ямал, Гонец, Горизонт, Экспресс, спутниковые системы зондирования Земли и околоземного пространства Монитор, спутники поиска и спасения Надежда 9, . В рамках программы международной космической станции выполняются сложные исследования и создаются новые материалы с уникальными свойствами , . Принципиальное значение для обороноспособности страны имеют полты военных спутников и спутников двойного назначения. Функциональные возможности спутниковых систем во многом определяются размерами и точностью параметров поверхности рефлектора космических антенн. Этим обусловлено активное проведение работ во многих странах мира по созданию крупногабаритных антенн, размеры которых колеблются от нескольких метров до нескольких десятков, а в перспективе и сотен метров. При создании таких антенн могут применяться технологии сборки на орбите. Подобная технология применялась, например , при раскрытии антенны конструкции РКК Энергия на космической станции Мир рис. Альтернативой является применение конструкций трансформеров, изменяющих свою геометрию из транспортного состояния в состояние функционирования. В настоящее время известны различные механизмы раскрытия антенны. Так в , разрабатывается шарнирностержневая конструкция антенны, конструкции зонтичного рис. НПО ПМ и фирмой , , . Известны конст
рукции с механизмами раскрытия с надувными кольцами, соединенными с натянутой мембраной . Рис. Рис. Рис. В целом к антеннам предъявляются высокие требования минимальный вес малый объем в транспортировочном состоянии и надежность ее раскрытия в космическом пространстве долговечность конструкции более лет в условиях воздействия факторов открытого космоса . На крупных антеннах существуют, как правило, центральные лепестки или фуппа лепестков для получения на облучаемой поверхности равносигнальных контуров заданной формы. В этом случае важными факторами становятся размеры лепестков, ячейки, развязка лучей и, как следствие, размеры апертур, допуски поверхностей и пассивные интермодуляции. Крупногабаритный рефлектор с апертурой ,м и массой кг функционирует в Ки и Ка диапазонах, изготовлен компанией и установлен на спутнике компании i в году. Другим примером таких конструкций является антенна I xi I фирмы диаметром м и массой кг .