Актуальные проблемы проектирования, производства и испытания…
3
Astra фирмы EADS Astrium и др., используются жесткие рефлекторы ан-
тенн, работающие в диапазонах частот
C
(4…8 ГГц, Λ = 75…37,5 мм);
Ku
(12…18 ГГц, Λ = 25…16,7 мм);
Ka
(27…40 ГГц, Λ = 11,1…7,5 мм) [5].
Например, спутник Inmarsat‑5 оснащается двумя передающими и че-
тырьмя принимающими антеннами с 89 лучами в
Ka
-диапазоне. Нетрудно
заметить, что допустимые отклонения профиля рефлектора уже сейчас
составляют доли миллиметра.
Рис. 1.
Зависимость массы отражающей поверхности различных типов
рефлекторов от диаметра апертуры:
— сетчатые; — с твердой поверхностью; — надувные; — с деформируе
мой поверхностью
Поскольку спутники нового поколения должны иметь ресурс не ме-
нее 15 лет, возникают серьезные проблемы с обеспечением стабиль-
ности формы и размеров рефлекторов при действии факторов косми-
ческого пространства и периодических теплосмен, вызванных заходами
в тень Земли. Поэтому для изготовления рефлекторов предпочтительны
углепластики, имеющие малые значения коэффициентов линейного
термического расширения, а также высокие значения удельной проч-
ности и жесткости.
В стремлении уменьшить погонную массу рефлектора обычно ана-
лизируются различные варианты силовых схем подкрепления тонко-
стенных оболочек: с радиальными или кольцевыми ребрами, изогрид-
ного типа и др. На рис. 2, 3 представлены результаты моделирования
температурного и напряженно-деформированного состояния антенного
рефлектора со сплошной жесткой поверхностью с использованием
программ Patran, Sinda и SindaRad фирмы MSC.Software и Siemens
Femap NX Nastran.
Ранее считалось, что рефлектор находится в космосе и освещается
потоком солнечного излучения с плотностью 1400 Вт/м
2
под углом 45º
к оси оболочки.
