Технология подготовки сотового заполнителя для зеркальных антенн перед установкой в рефлектор

Перспективные материалы и технологии в аэрокосмической отрасли

УДК 621.396.67

В. Е. Чичурин, А. В. Наговицин, Е. В. Патраев, М. М. Михнев

ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск

ТЕХНОЛОГИЯ ПОДГОТОВКИ СОТОВОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ ЗЕРКАЛЬНЫХ АНТЕНН

ПЕРЕД УСТАНОВКОЙ В РЕФЛЕКТОР

Раскрываются основные приемы подготовки сотового заполнителя, раскрой заполнителя по контуру, сборка пакета, методы установки.

Антенны являются непременной составной частью любой радиотехнической системы. Назначения передающей и приемной антенн состоят в преобразовании электромагнитных волн. Для эффективного функционирования системы антенна должна распределять электромагнитную мощность в пространстве по определенному закону.

В зависимости от предъявляемых требований, зеркальная антенна может иметь форму параболы, вырезки из параболы или контурную поверхность. Геометрические размеры антенн сильно варьируются, здесь учитывается рабочая орбита аппарата и требуемая площадь покрытия поверхности земли.

В настоящее время для космических аппаратов необходимо изготовлять зеркальные антенны трехслойных конструкций с размерами до двух метров. Для обеспечения эффективного функционирования к зеркальным рефлекторам предъявляются жесткие требования по точности профиля формообразующей поверхности.

На качество изготовления рефлектора влияют следующие факторы: схема ориентации заготовок пре-прега, выкладка заготовок препрега, схема раскроя сотового заполнителя, сборка и установка сотового заполнителя, режим полимеризации.

С увеличением габаритов возрастает влияние технологии подготовки сотового заполнителя. Одним из ключевых моментов сборки рефлектора является установка сотового заполнителя на клеевую пленку лицевой оболочки.

Первый этап изготовления - подготовка трехмерной модели сотового заполнителя всего рефлектора. На данном этапе выбирается схема раскладки, направления ориентации растяжки сотового заполнителя. Из трехмерной модели генерируются шаблоны для раскроя заготовок. Каждая заготовка имеет индивидуальный номер. Контур каждой заготовки уникальный.

Второй этап - механическая обработка сотоблока в требуемый размер для создания строительной высоты рефлектора, с последующей растяжкой заполнителя до полного раскрытия ячеек.

Третий этап - раскрой сот, вырезка отдельных блоков по шаблонам, полученным при помощи трехмерной модели.

Четвертый этап - сборка сотоблока из отдельных раскроенных частей с применением трехмерного лазерного проектора, что позволяет устанавливать отдельные блоки с высокой точностью. Данная техноло-

гия особенно актуальна при изготовлении контурных рефлекторов, в которых сотоблок состоит из множества отдельно раскроенных блоков.

Пятый этап - термофиксация сотового заполнителя под воздействием температуры и созданием давления.

Выполнив последовательно шаги по подготовке сотового заполнителя, необходимо демонтировать сотовый заполнитель с приспособления, чтобы выложить на него лицевую оболочку зеркального рефлектора.

Существуют следующие варианты демонтажа сотового заполнителя: разборка сотоблока на отдельные части и хранение на столе или поверхности, имитирующей поверхность рефлектора; снятие сотоблока вручную в сборе и установка на поверхность, имитирующей поверхность рефлектора; снятие сотоблока при помощи вакуумной оснастки, повторяющей контур рефлектора; снятие сотоблока силовым каркасом.

Демонтаж сот отдельными частями применяется при изготовлении рефлекторов до метра и малой кривизны. С увеличением размеров и кривизны демонтаж произвести невозможно, не нарушив геометрию сот, полученную при первоначальной сборке и термофиксации.

Снятие сотоблока в сборе с установкой на поверхность, имитирующей поверхность рефлектора, уменьшает время подготовки сот перед выкладкой, но не устраняет проблему нарушения геометрических размеров по сравнению с исходным состоянием, так как в процессе снятия и установки сотоблок находится на весу без поддержки, вследствие чего провисает, что нарушает исходные геометрические размеры.

Перспективными направлениями в дальнейшем развитии сотоблока выглядят методы снятия всего сотоблока при помощи вакуумной оснастки и силового каркаса. Данные методы не требуют разборки со-тоблока. В ходе операций по снятию и установке блоки не провисают. Уход от исходного геометрического состояния минимален.

Применение вакуумной оснастки требует создания дополнительного слоя на поверхности сотоблока, который будет фиксироваться к приспособлению при разряжении. Данный слой должен надежно фиксировать сотовый заполнитель. Также необходимо изготовить приспособление, повторяющее профиль рефлектора, и применять высокопроизводительную вакуумную систему.

Решетневскце чтения

Силовой каркас устанавливается непосредственно можно одновременно с изготовлением сотового за -

на сотозаполнитель и фиксируется механическим пу- полнителя, что гарантирует максимальное повторение

тем, не требуя установки на всю поверхность сотово- контура. При изготовлении каркаса можно установить

го заполнителя слоя материала. Изготовить каркас метки для совмещения с приспособлением.

V. E. Chichurin, A. V. Nagovitsin, E. V. Patraev, M. M. Michnev JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

TECHNOLOGY OF PREPARATION OF CELLULAR FILLER FOR MIRROR AERIALS BEFORE INSTALLATION IN THE REFLECTOR

In article are opened: the main receptions of preparation of cellular filler, open filler on a contour, package assembly, installation methods.

© Чичурин В. Е., Наговицин А. В., Патраев Е. В., Михнев М. М., 2012

УДК 621.9.06: 534.01

А. В. Чумакова, А. В. Вайхель, Д. В. Соловьев, А. Н. Чернов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПРОЦЕССОВ ФРЕЗЕРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ

Рассмотрена образно-знаковая модель процесса фрезерования. Приведены результаты предварительного эксперимента по изучению вибрационных характеристик обрабатывающего центра.

Значимость и важность проблемы повышения качества поверхностного слоя изделий авиационно-космической техники возрастает при освоении новых технологических процессов. Технология производства, обеспечивающая качественные показатели товарной продукции, формирует ее новизну и конкурентоспособность, рыночную стоимость и эффективность внедрения новой техники.

Раскрытие закономерностей влияния компонент вибрации технологического оборудования на формирование поверхностного слоя, точность изготовления деталей позволит активно управлять технологическим процессом изготовления конкурентоспособной продукции.

При создании новых конструкций средств технологического оснащения (СТО), обеспечивающих повышение производительности и эффективности труда, необходимо учитывать современные требования к динамике и устойчивости движений узлов конструкции, а также формирование виброактивности. Динамические свойства СТО должны закладываться в процессе их создания и регламентироваться в технических условиях на изготовление изделий. Однако успешному решению проблемы снижения вибрационной активности СТО препятствует отсутствие сформулированных и систематизированных теоретических разработок с анализом конструктивных параметров станка [1]. Для изучения и анализа вопроса виброактивности СТО проведены экспериментальные исследования. Предметом исследования явилась динамика технологического процесса фрезерования на обраба-

тывающем центре фирмы Fadal модели УМС 3016БХ. Измерение амплитуд компонент вибрации проводилось для оценки динамических характеристик.

Проведена серия первичных экспериментов в лаборатории кафедры «Технология машиностроения» по регистрации амплитуд компонент вибрации с последующей статистической обработкой результатов измеренных параметров и построением образно-знаковой модели.

Для первичных экспериментов необходимое число наблюдений N определялось по действующим материалам [1]:

N = VЧ2/p2,

где V - коэффициент изменчивости, V = 15,4 %; р -показатель точности, р = 4,87 %; ts - критерий Стью-дента, 4 = 1,96.

Число расчетных измерений составило N = 40.

Эксперимент проводился при следующих режимах резания процесса фрезерования: п = 7998 мин1, t = 0,05-0,35 мм, ^ = 100 мм/мин, = 300-320 мм/мин. Материал обрабатываемой заготовки - Л63. Измеренные значения виброскорости механизма резания после технологического прогона в течение 25 мин варьируются в диапазоне = 0,07-0,18 мм/с (см. рисунок, кривая 1). Среднее значение виброскорости составило 0,12 мм/с.

Полученные значения произведения решаем методом Крамера [2] и получаем уравнение регрессии для виброскорости. Уравнение регрессии запишется виде

у = 3-10-5х2 - 0,002х + 0,140.