Механический анализ оптической ретрорефлекторной антенной системы для высокоорбитального космического аппарата


DOI: 10.34759/trd-2023-130-02

Авторы

Акентьев А. С.*, Фокина А. А.**, Макаров Д. К.***

АО «Научно-производственная корпорация «Системы прецизионного приборостроения», улица Авиамоторная, 53, Москва, 111024, Россия

*e-mail: akentev.alexander@gmail.com
**e-mail: anna.fokina.mai@gmail.com
***e-mail: dosiaich@yandex.ru

Аннотация

Представлены варианты конструкций оптической ретрорефлекторной антенной системы (ОРАС-ВКК) для космического аппарата высокоорбитального космического комплекса системы ГЛОНАСС. Проанализированы варианты конструкции с различным расположением отверстий, количества оптических уголковых отражателей и других составных частей. Определена конструкция оптической ретрорефлекторной антенной системы, удовлетворяющая требованиям успешного выведения в составе космического аппарата (КА) и функционирования на высоте орбиты 36000 км. Проведен механический анализ выбранной конструкции. Анализ собственных частот конструкции подтвердил отсутствие резонанса между составными частями КА и ОРАС-ВКК. Исследование напряженно-деформированного состояния конструкции показало, что наибольшее расчетное напряжение в конструкции меньше допустимого, что обеспечивает ОРАС-ВКК запас прочности, достаточный для успешного выведения системы в составе КА на рабочую орбиту. Так как в конструкции отсутствуют собственные частоты менее 100 Гц, уровень амплитуды синусоидального воздействия равен уровню амплитуды квазистатического воздействия. Подтверждена стойкость ОРАС-ВКК к воздействию механических нагрузок на участке выведения космического аппарата ракетоносителем.

Ключевые слова:

космический аппарат «Глонасс», оптическая ретрорефлекторная антенная система, собственные частоты, прочностной расчет

Библиографический список

  1. Мещеряков В.М., Брагинец В.Ф., Сухой Ю.Г. Анализ особенностей технической реализации дополняющего высокоорбитального космического комплекса системы ГЛОНАСС // Инженерный журнал: Наука и инновации. 2019. № 2. С. 85-95. DOI: 18698/2308-6033-2019-2-1848
  2. Соколов А.Л., Мурашкин В.В., Акентьев А.С., Карасева Е.А. Уголковые отражатели с интерференционным покрытием // Квантовая электроника. 2013. Т. 43. № 9. С. 795–799.
  3. Соколов А.Л., Акентьев А.С., Ненадович В.Д. Космические ретрорефлекторные системы // Светотехника. Т. 19. № 4. С. 19–23.
  4. Рой Ю.А., Садовников М.А., Шаргородский В.Д. Сеть лазерной дальнометрии — основа улучшения геодезического и эфемеридно-временного обеспечения ГЛОНАСC // 6 международный симпозиум «Метрология времени и пространства» (Менделеево, 17–19 сентября 2012): тезисы докладов. — Менделеево: ВНИИ ФТРИ, С. 50–54.
  5. Васильев В.П., Шаргородский В.Д. Прецизионная спутниковая дальнометрия на основе лазеров с высокой частотой повторения импульсов // Электромагнитные волны и электронные системы. № 7. С. 6–10.
  6. Воронина Е.А., Курятов В.Н. Радиационная оптическая устойчивость кварцевого стекла // Научное приборостроение. 2001. Т. 11. № 1. С. 40-46.
  7. Малетин А.Н., Глущенко А.А., Мишина О.А. Исследование возможностей современных космических средств по мониторингу объектов в околоземном космическом пространстве // Труды МАИ. 2022. № 127. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=170351. DOI: 10.34759/trd-2022-127-21
  8. Сгадова Н.А., Струлев И.М. Анализ формы отражающей поверхности параболической антенны деформированной под действием весовой нагрузки // Труды МАИ. 2010. № 38. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=14168
  9. Соколов А.Л., Акентьев А.С., Першин А.В., Садовников М.А., Союзова Н.М., Шаргородский В.Д. Ретрорефлекторная сферическая система. Патент № 2616439 РФ, МПК G02B 5/124 (2006/01), опубл. 14.04.2017.
  10. Акентьев А.С., Ненадович В.Д., Соколов А.Л., Садовников М.А., Шаргородский В.Д. Анализ точностных и энергетических характеристик кольцевой ретрорефлекторной системы // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2018. Т. 16. № 2. С. 37–45.
  11. Герасимчук В.В., Жиряков А.В., Кузнецов Д.А., Телепнев П.П. Расчётно-экспериментальный метод учёта системы обезвешивания при анализе собственных частот и форм колебаний // Труды МАИ. 2022. № 125. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=168184. DOI: 10.34759/trd-2022-125-12
  12. Коровайцева Е.А. Об обеспечении точности решения задач модального анализа // Труды МАИ. 2018. № 101. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=96401
  13. Оконечников А.С., Тарлаковский Д.В., Федотенков Г.В. Обобщенные функции в механике деформируемого твердого тела. Основы теории: Учеб. пособие. — М.: Изд-во МАИ, 2019. — 100 с.
  14. Лобастов И.А., Палешкина Ю.В., Алексеева Н.Н., Палешкин А.В. Выбор проектных параметров центробежного стенда при квазистатико-колебательном нагружении испытуемого объекта // Труды МАИ. 2019. № 104. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=102240
  15. Никонов К.П. Расчет в среде SolidWorks механических воздействий на датчик давления для испытательного оборудования авиационной техники // Труды МАИ. 2013. № 70. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=44466
  16. Потанин Д.В., Самохин П.А., Зелёный А.Е., Яковлев И.М., Самохина Е.А. Компьютерное моделирование ударных воздействий на консоли летательного аппарата с учетом нелинейных свойств материалов // Труды МАИ. 2022. № 122. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=164180. DOI: 10.34759/trd-2022-122-06
  17. Павлов А.Н., Павлов Д.А., Умаров А.Б. Метод оценивания показателей живучести бортовых систем малых космических аппаратов в условиях изменяющихся режимов функционирования и деструктивных воздействий // Труды МАИ. 2021. № 120. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=161425. DOI: 10.34759/trd-2021-120-11
  18. Вербицкий А.Б., Родионов Г.Л., Сидоренко А.С. Математическое моделирование вибродинамического состояния конструкций авиационных изделий в условиях их применения // Вестник Московского авиационного института. 2012. Т. 19. № 1. С. 35-42.
  19. Хмельницкий Я.А., Салина М.С., Катаев Ю.П. Прочностной расчет панелей солнечных батарей космических аппаратов // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 3. С. 17-24.
  20. Михалёв С.М. Адаптация аэрокосмической системы к выведению спутников на высокоэнергетические орбиты // Труды МАИ. 2019. № 106. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=105690

Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход