Была разработана серия конечно-элементных моделей (КЭМ), от-
личающихся высоким уровнем детализации и преемственности. Кро-
ме того, было принято решение об использовании общих конечно-
элементных сеток для всех типов анализа.
Это позволило существенно снизить время на разработку моделей;
обеспечить точность расчетов в соответствии с требованиями, предъ-
являемыми к создаваемому изделию (жесткий температурный режим,
высокая точность отражающей поверхности), при невозможности про-
ведения наземной экспериментальной отработки в полном объеме.
Также был разработан комплекс вспомогательных программ, пред-
назначенных для решения специфических задач, таких как определе-
ние параболоида наилучшего приближения по результатам моделиро-
вания деформаций отражающей поверхности.
На рис. 2 представлена иерархия разработанных КЭМ. Они исполь-
зовались для решения как задач механики, так и задач теплообмена.
Важной составляющей исследования термодеформированного со-
стояния антенны КРТ была разработка методики расчета температур-
ных полей на основе использования пакета NASTRAN и программных
средств решения задач радиационного и радиационно-кондуктивного
теплообмена, разработанных собственными силами на кафедре. Мето-
дика позволила повысить оперативность выполнения работ при рас-
смотрении различных вариантов и наглядность результатов, а благо-
даря максимальной детализации — увеличить точность расчетов. Не-
которые из результатов этих исследований приведены на рис. 3.
На основе теплового анализа были сформулированы рекомендации
по термостатированию переходного отсека (проставки), которые ока-
зались чрезвычайно важными для функциональной формостабильно-
сти антенны КРТ. Расчетные температурные поля термостатированной
проставки приведены на рис. 4.
Были определены параметры системы обогрева каркасов лепестков
в целях обеспечения необходимой формостабильности лепесткового
рефлектора в сантиметровом диапазоне длин волн.
В дальнейшем методика применялась для теплового анализа при-
боров и аппаратурных узлов, а также для некоторых систем обеспече-
ния теплового режима КРТ. На рис. 5,
а
приведен фокальный модуль
КРТ с системой обеспечения теплового режима “холодной плиты”
(СОТР ХП), на которой размещены малошумящие усилители диапа-
зонов 18, 6 и 1,35 см, а также блок антенных облучателей. На основе
проведенных исследований удалось, в частности, значительно упро-
стить СОТР ХП, повысить ее надежность и понизить стоимость изго-
товления. Результаты наземных тепловакуумных испытаний (рис. 5,
б
)
и летных испытаний полностью подтвердили правильность сформули-
рованных рекомендаций и принятых технических решений. Наимень-
52
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
1,2,3 5,6,7,8,9,10,11