Исследование процесса раскрытия трансформируемой зонтичной антенны космического аппарата ретранслятора с учетом колебаний механической системы


Авторы

Ляшевский А. В., Прокопенко Е. А.*, Гинзбург Т. В., Головчинская Н. В.

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, Санкт-Петербург, Россия

*e-mail: vka@mil.ru

Аннотация

Рассматриваются результаты численного моделирования процесса раскрытия трансформируемой зонтичной антенны космического аппарата – ретранслятора. Кинематическая схема конструкции антенны состоит из: спицы, зафиксированной шарнирно к неподвижному основанию; шатуна, соединенного шарнирно со спицей и ползуном и совершающих плоскопараллельное движение; ползуна, движущегося поступательно. Анализ результатов моделирования позволил выявить влияние характера инициализирующего усилия и используемых в конструкции материалов на конечную скорость, конечное ускорение, время раскрытия, потребное усилие инициализации, напряжение, амплитуду остаточных колебаний и их частоту, частоту и формы собственных колебаний элементов конструкции антенны космического аппарата.

Ключевые слова:

космический аппарат, трансформируемая антенна, колебательный процесс, метод конечных элементов

Библиографический список

  1. Гряник М.В., Ломан В.И. Развертываемые зеркальные антенны зонтичного типа. – Москва.: Радио и связь, 1987. – 72 с.

  2. Белов С.В., Бельков А.В., Евдокимов А.С. и др. Численное моделирование трансформируемых космических рефлекторных антенн // Известия высших учебных заведений. Физика. 2012. Т. 55. № 9/3. С. 13-18.

  3. Зимин В.Н. Моделирование динамики раскрытия космических конструкций ферменного типа // Полет. 2008. № 10. С. 42-48.

  4. Крылов А.В. Исследование процесса раскрытия антенного контура // Известия вузов. Машиностроение. 2013. № 12. С. 45-50.

  5. Tibert G.A. Deployable Tensegrity Structures for Space Applications: PhD thesis. Stockholm, 2002, 220 p.

  6. Tibert, A.G. Optimal design no tension truss antennas // AIAA Papers, 2003, vol. 1 (1629), pp. 1–11. DOI:10.2514/6.2003-1629

  7. Лопатин А.В., Рутковская М.А. Обзор конструкций современных трансформируемых космических антенн (часть 2) // Вестник СибГАУ. 2007. № 3. С. 78-81.

  8. Елисеев А.В., Кузнецов Н.К., Миронов А.С. Карты динамических инвариантов в оценке режимов движений механических колебательных систем // Труды МАИ. 2023. № 128. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=171386. DOI: 10.34759/trd-2023-128-05

  9. Герасимчук В.В., Жиряков В.В., Кузнецов Д.А., Телепнев П.П. Расчетно-экспериментальный метод учета системы обезвешивания при анализе собственных частот и колебаний // Труды МАИ. 2022. № 125. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=168184. DOI: 10.34759/trd-2022-125-12

  10. Демин Д.С., Кононенко П.И., Лебеденко В.И. и др. Концепция бортового радиолокатора на основе АФАР с использованием рефлектора с отверждаемым пневмокаркасом // Труды МАИ. 2021. № 119. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=159790. DOI: 10.34759/trd-2021-119-12

  11. Tsunoda H. et. al. Structural design and deployment test methods for a large deployable mesh reflector // AIAA Papers, 1997, vol. 1 (1148), pp. 2963–2971.

  12. Евдокимов А.С., Пономарев С.В., Буянов Ю.И. Совместный расчет напряженно-деформированного состояния и диаграммы направленности космических рефлекторов // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2011. № 1. С. 74-82.

  13. Бей Н.А., Вечтомов В.А., Гуркин Е.Н. [и др.] Бортовая многолучевая антенна космического ретранслятора // Вестник МГТУ имени Н.Э. Баумана. Серия: Приборостроение. 2009. № 52. С. 8–17.

  14. Голованов А.И., Бережной Д.В. Метод конечных элементов в механике деформируемых тел. – Казань: ДАС, 2001. – 301 с.

  15. Рыжова Т.Б., Петронюк Ю.С., Мороков Е.С. и др. Применение методов для выявления и характеризации предвестников тотального разрушения углепластика при экспериментальном исследовании прочности // Вестник Московского авиационного института. 2020. № 4. Т. 27. С. 92–104. DOI: 10.34759/vst-2020-4-92-104

  16. Цветков В.А., Кондратьева С.Г. Оптимизация широкополосной фазированной антенной решетки с вибраторными излучателями // Труды МАИ. 2019. № 108. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=109430. DOI: 10.34759/trd-2019-108-6

  17. Генералов А.Г., Гаджиев Э.В. Построение миниатюрной антенной системы малых и сверхмалых космических аппаратов // Труды МАИ. 2018. № 100. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=93414. DOI: 10.34759/trd-2018-100-90

  18. Бабайцев А.В., Рабинский Л.Н., Ян Наинг Мин. Методика оценки остаточных напряжений в образцах из сплава AlSi10Mg, полученных по технологии SLM // Труды МАИ. 2021. № 119. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=159788. DOI: 10.34759/trd-2021-108-10

  19. Благодырева О.В. Применение метода Ритца и метода конечных элементов к расчету аэроупругих колебаний крылатой ракеты // Труды МАИ. 2017. № 95. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=83562

  20. Романенко И.В. Улучшение методики испытаний механических систем космических аппаратов // Труды МАИ. 2015. № 80. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=56899


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход