Влияние конструкции разделяемого узла стыка между сетчатыми композитными адаптером и корпусом космического аппарата на собственные частоты их колебаний
Авторы: Еременко А.А., Азаров А.В.
Опубликовано в выпуске: #12(132)/2022
DOI: 10.18698/2308-6033-2022-12-2237
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Сетчатые композитные конструкции широко применяют в ракетно-космической технике в качестве адаптеров полезной нагрузки и силовых конструкций корпусов (СКК) космических аппаратов. Для данных конструкций важным параметром, наравне с прочностными характеристиками, является минимальная собственная частота колебаний. В статье рассмотрена компоновка спутниковой платформы «Экспресс-1000», состоящая из композитного сетчатого адаптера и композитной сетчатой СКК космического аппарата с разделяемым стыком между ними. Исследовано влияние числа пирозамков и толщин шпангоутов на собственные формы колебаний сборочного узла адаптера и СКК. Расчет проведен методом конечных элементов с варьированием количества точек закрепления корпуса к адаптеру и толщины торцевых шпангоутов. Определены формы собственных колебаний и соответствующие им частоты. Используя полученные зависимости, можно установить рациональное количество точек закрепления и толщину шпангоутов СКК и адаптера.
Литература
[1] Васильев В.В., Барынин В.А., Разин А.Ф., Петроковский С.А., Халиманович В.И. Анизогридные композитные сетчатые конструкции — разработка и приложение к космической лекции. Композиты и наноструктуры, 2009, № 3, с. 38–50.
[2] Азаров А.В. Проблема проектирования аэрокосмических сетчатых композитных конструкций. Механика твердого тела, 2018, № 4, с. 85–93.
[3] Giusto G., Totaro G., Spena P., De Nicola F., Di Caprio F., Zallo A., Grilli A., Mancini V., Kiryenko S., Das S., Mespoulet S. Composite grid structure technology for space applications. Materials Today: Proceedings, 2021, vol. 34 (1), pp. 332–340.
[4] Farhadi Nia M., Namdaran N., Jam J.E., Zamani M., Yaghobizadeh O., Gharouni S.M. Analysis investigation of composite lattice conical shell as satellite carrier adapter for aerospace applications. International Journal of Advances in Applied Mathematics and Mechanics, 2014, vol. 1 (4), pp. 40–51.
[5] Dan Wang, Mostafa M. Abdalla, Weihong Zhang. Buckling optimization design of curved stiffeners for grid-stiffened composite structures. Composite Structures, 2017, vol. 159 (1), pp. 656–666.
[6] Хахленкова А.А., Лопатин А.В. Обзор конструкций адаптеров современных космических аппаратов. Ракетно-космическая техника, 2018, № 2 (3), с. 134–146.
[7] Хахленкова А.А. Сетчатая цилиндрическая оболочка с круглым поперечным сечением и переменной жесткостью. Вестник СибГАУ, 2016, № 4, с. 1028–1036.
[8] Soyuz User’s Manual. Iss. 3, Revision 0, April, 2001. URL: http://www.starsem.com/services/images/soyuz_users_manual_190401.pdf (дата обращения: 05.10.2022).
[9] Soyuz User’s Manual. Iss. 2, Revision 0, March, 2012. URL: https://www.arianespace.com/wp-content/uploads/2015/09/Soyuz-Users-Manual-March-2012.pdf (дата обращения: 05.10.2022).
[10] Proton Launch System Mission Planner’s Guide. Revision 7, October, 2009. URL: https://www.ilslaunch.com/wp-content/uploads/pdf/PMPG%20Section%202.pdf (дата обращения: 05.10.2022).
[11] Ермолаев В.И., Белов В.П., Евстафьев В.А., Калягин Н.И., Матвеев Н.К., Попов В.В., Семенов А. А, Ходосов В.В. Спутниковая платформа «Экспресс-1000». Санкт-Петербург, БГТУ «ВОЕНМЕХ», 2015, 7 с.