Методы прецизионной выставки блоков коррекции

Контроль и испытания ракетно-космической техники

УДК 629.78.051.062.2

МЕТОДЫ ПРЕЦИЗИОННОЙ ВЫСТАВКИ БЛОКОВ КОРРЕКЦИИ

М. В. Поляков, А. К. Шатров

ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Россия, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52

Описаны различные методики установки блоков коррекции на КА, а также обеспечение совмещения линии вектора действия тяги блока с центром масс КА. Оптимальное решение этой проблемы позволит уменьшить расход рабочего тела, уменьшить возмущающие моменты при коррекции параметров орбиты и в конечном итоге сэкономить массу элементов крепления для установки приборов подсистемы коррекции, что в свою очередь позволит увеличить массу оборудования полезной нагрузки.

Ключевые слова: блок коррекции, вектор тяги, центр масс.

METHODS OF PRECISION INSTALLATION OF CORRECTION PROPULSION BLOCKS

M V. Polyakov, A. K. Shatrov

JSC "Information Satellite Systems" named after academician M. F. Reshetnev" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russia

The ways to install propulsion blocks on the spacecraft are described. The optimum solution to this problem will allow reducing the flow rate of a propellant, which decreases revolting moments and can help to save weight of a correction subsystem and allows increasing the payload.

Keywords: propulsion block, thrust vector, center of mass.

В настоящее время на аппаратах, изготавливаемых ОАО «ИСС», применяются несколько принципиально различающихся методов выставки блоков коррекции. После балансировки и расчета положения центра масс КА в рабочем состоянии относительно опорной системы координат, которые возможно осуществить

только на последних стадиях изготовления изделия, возникает проблема выставки линии вектора тяги блоков коррекции. Для ее решения используются следующие схемы, различающиеся применением той или иной конструкции кронштейнов установки блоков коррекции (рис. 1. 2).

Рис. 1. Плоско-параллельный способ выставки блока коррекции

Рис. 2. Способ выставки блока коррекции вращением и перемещением

Решетневскуе чтения. 2013

1. Плоско-параллельное перемещение двигательного блока коррекции по двум координатам, установленного под определенным углом на специальной плате (аппараты серии «Экспресс-АТ», «КжБа^З» и др.).

2. Поворот двигательного блока коррекции по одной из осей и плоско-параллельное перемещение по другой (аппараты «Экспресс-АМ5, 6», «Ямал-401» и др.).

Возможен еще один нереализованный на практике метод:

3. Поворот двигательного блока коррекции по двум осям вращения.

В первом способе двигатели установлены на кронштейне под определенным углом, совмещение вектора тяги с центром масс осуществляется перемещением кронштейна вдоль плоскости установки по одной или двум осям.

Во втором способе корпус блока коррекции, а вместе с ним и вектор тяги двигателей, выставляют вращением вокруг оси поворотного устройства, добиваясь выставки вектора тяги в центр масс КА по одной из координат. Плоскопараллельное перемещение всей конструкции по другой координате позволяет добиться полного совмещения линии действия вектора тяги и центра масс КА.

Основание кронштейна может быть установлено с погрешностями относительно опорной системы координат. Существует 6 степеней свободы, они обозначены шестью переменными, которые определяются после сборки аппарата путем измерения действительного положения координат базовых отверстий и отклонений углов базовых посадочных площадок. Их необходимо учитывать при расчете углов выставки блоков коррекции. Для каждого двигателя эти значения могут отличаться, поэтому существует особая система обозначения и учета этих переменных.

В третьем способе, который не применялся на практике из-за сложности реализации устройства выставки, для совмещения с центром масс изменяют наклон блока коррекции вращая его вокруг двух взаимоперпендикулярных осей. Этот способ позволил бы дополнительно уменьшить занимаемую площадь, а также, возможно, расширить диапазон регулировки.

Все три конструкции имеют свои преимущества и недостатки и могут применяться в том или ином случае в зависимости от требований, предъявляемых к подсистеме коррекции.

© Поляков М. В., Шатров А. К., 2013

УДК 532.5

ВЛИЯНИЕ УПРАВЛЯЮЩЕГО КЛАПАНА НА ДИНАМИКУ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

В. Я. Свербилов, Д. М. Стадник

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева

(национальный исследовательский университет) Россия, 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34. E-mail: v.sverbilov@mail.ru, sdm-63@bk.ru

С помощью математического моделирования и экспериментального исследования рассматривается влияние характеристик управляющего клапана (УК) на динамику системы с точки зрения обеспечения требуемой точности и устойчивости в широком диапазоне расхода.

Ключевые слова: пульсатор, управляющий клапан, амплитудно-частотная характеристика.

THE INFLUENCE OF A PILOT VALVE ON DYNAMICS OF THE GAS PRESSURE CONTROL SYSTEM

V. Ia. Sverbilov, D. M. Stadnik

Samara State Aerospace University named after academician S. P. Korolev (National Research University) 34, Moskovskoe shosse, Samara, 443086, Russia. E-mail: v. sverbilov@mail.ru, sdm-63@bk.ru

This paper considers the influence of pilot valve performances on the system dynamics in terms of obtaining system stability and accuracy over a wide range of flow rates.

Keywords: air pulsator, pilot valve, amplitude frequency response.

В работах [1-3] была разработана нелинейная модель регулятора давления газа непрямого действия, выполнены теоретические и экспериментальные исследования для определения наиболее существенных факторов, влияющих на устойчивость и динамику системы. Для упрощения модели предыдущие исследования были акцентированы на динамику основного

клапана, тогда как управляющий клапан был представлен моделью более низкого порядка. Были предложены эффективные средства для обеспечения устойчивости системы (установка специального дросселя на входе в клапан [2], изменение геометрических параметров встроенного в конструкцию клапана КЬ-демпфера).