Экспериментальные исследования элементов космических конструкций
Авторы: Зимин В.Н., Колосков И.М., Мешковский В.Е., Таирова Л.П., Чурилин С.А.
Опубликовано в выпуске: #3(15)/2013
DOI: 10.18698/2308-6033-2013-3-617
Раздел: Машиностроение | Рубрика: Ракетно-космическая техника
Рассматриваются вопросы, связанные с организацией и проведением экспериментальных исследований механических характеристик материалов, применяемых при изготовлении отдельных элементов космических аппаратов, а также с исследованием динамических характеристик элементов космических аппаратов на примере трансформируемого рефлектора ферменного типа. Параметры его конечно-элементной модели уточняются по результатам наземных частотных испытаний. Путем исключения из расчетной модели условий нагружения конструкции при испытаниях определены частоты и формы собственных колебаний рефлектора, соответствующие условиям его функционирования на орбите. Из расчетной конечно-элементной модели рефлектора удаляются конечные элементы, описывающие систему обезвешивания, жесткости мембран силовозбудителей и массы их подвижных частей. Уточненная таким образом конечно-элементная модель рефлектора может быть включена в общую расчетную схему космического аппарата для анализа его динамики.
Литература
[1] Кравченко Ю.Д., Корнеев В.Ю., Федосеев А.И. Развертываемый крупногабаритный космический рефлектор. Пат. № 2 214 659 С2 Российская Федерация, заявитель и патентообладатель ЗАО «НПО ЭГС», № 2001124507/28; заявл. 05.09.2001, опубл. 20.10.2003, 20 с.
[2] Семенов Ю.П., Чернявский А.Г. Развертываемый крупногабаритный космический рефлектор. Пат. № 2 266 592 С1 Российская Федерация, заявитель и патентообладатель ОАО «Ракетно-космическая корпорация “Энергия” имени С.П. Королева». № 2004123321/09, заявл. 28.07.2004, опубл. 20.12.2005, 13 с.
[3] Тестоедов Н.А., Халиманович В.И., Шипилов Г.В., Акчурин В.П. Развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата. Пат. № 2 350 519 С1 Российская Федерация, заявитель и правообладатель ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнева, № 2007122219/11, заявл. 13.06.2007, опубл. 27.03.2009, бюл. № 9, 19 с.
[4] Тестоедов Н.А., Халиманович В.И., Шипилов Г.В., Акчурин В.П. Развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата. Пат. № 2 382 452 С1 Российская Федерация, заявитель и правообладатель ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнева, № 2008148366/09, заявл. 08.12.2008, опубл. 20.02.2010, бюл. № 5, 13 с.
[5] Тестоедов Н.А., Халиманович В.И., Шипилов Г.В., Акчурин В.П. Развертываемый крупногабаритный рефлектор космического аппарата. Пат. № 2 382 453 С1 Российская Федерация, заявитель и правообладатель ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнева, № 2008148445/09, заявл. 08.12.2008, опубл. 20.02.2010, бюл. № 5, 13 с.
[6] Дубенко В.А. Трансформируемый каркас. Пат. № 2 331 994 С1 Российская Федерация, заявитель и патентообладатель ФГУП «НПО прикладной механики имени академика М.Ф. Решетнева». № 2007102475/09, заявл. 22.01.2007, опубл. 20.08.2008, 5 с.
[7] Лопатин А.В. Обзор конструкций современных трансформируемых космических антенн, ч. 2. Вестник СибГАУ, 2007, № 3, с. 78-81
[8] Зимин В.Н., Бей Н.А. Трансформируемые антенны больших размеров для геостационарных космических аппаратов. Антенны, 2005, вып. 10, с. 24-27
[9] Зимин В.Н., Бей Н.А. Трансформируемые ферменные конструкции зеркальных антенн больших размеров. Антенны, 2005, вып. 10, с. 28-31
[10] Зимин В.Н., Бей Н.А., Вечтомов В.А., Гуркин Е.Н., Смердов А.А. Бортовая многолучевая антенна космического ретранслятора. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2009, с. 8-17
[11] Зимин В.Н., Колосков И.М., Мешковский В.Е. Анализ частотных характеристик крупногабаритных рефлекторов космических антенн. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2009, с. 49-57
[12] Зимин В.Н. Экспериментальное определение динамических характеристик крупногабаритных трансформируемых космических конструкций. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана, сер. Машиностроение, 2011, № 1 (82), с. 47-56
[13] Henderson P.J., Deadwyler R.A. Space Deployable Antenna Structure Tensioned by Hinged Spreader-Standoff Elements Distributed Around Inflatable Hoop, U.S. Patent 5,990,851, Melbourne, Fla.: Harris Corp., Filed Jan. 16, 1998, Date of Patent Nov. 23, 1999
[14] Shintate K. et al. Large Deployable Reflector (LDR). Journal of the National Institute of Information and Communications Technology, 2003, vol. 50, no. 3/4, pp. 33-39
[15] Satoshi Harada et al. Deployable Reflector, U.S. Patent 7,216,995 B2, Tokyo: Nippon Telegraph and Telephone Corp, Filed Sep. 9, 2004, Date of Patent May. 15, 2007
[16] Cantes C.J., Konitopoulou E. Geometric design of arbitrarily curved bistable deployable arches with discrete joint size. International Journal of Solids and Structures, 2004, no. 41, pp. 5517-5540
[17] Jensen F., Pellgrino S. Expandable Structures Formed by Hinged Plates. 5th International Conference on Space Structures: University of Surrey, UK, 19-21 aug. 2002, pp. 1-10
[18] Лопатин А.В., Рутковская М.А. Обзор конструкций современных трансформируемых космических антенн, ч. 1. Вестник СибГАУ, 2007, № 2, с. 51-57
[19] Keller P.N. et al. Development of Elastic Memory Composite Stiffeners for a Flexible Precision Reflector. 47th AIAA / ASME / aScE / AMS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference. Newport, Rhode Island, 2006, 1-4 may, no. 2179, pp. 1-11
[20] Lai C.-Y., Pellegrino S. Deployable Membrane Reflectors with Offset Configuration. AIAA Papers, 2002, no. 1368, pp. 1-11
[21] Soykasap O. et al. Tape Spring Large Deployable Antenna. 47th AIAA /ASME / ASCE /AMS / ASC Structures, Structural Dynamics and Materials Conference. Newport, Rhode Island, 2006, 1-4 may, no. 1601, pp. 1-12
[22] Микишев Г.Н. Экспериментальные методы в динамике космических аппаратов. Москва, Машиностроение, 1978, 247 с.