Выбор материала микропроволоки для вязания отражающей поверхности крупногабаритных трансформируемых антенн

Решетневскуе чтения. 2013

Библиографические ссылки

1. Cambronero L. E. G. et al. Manufacturing of Al-Mg-Si alloy foam using calcium carbonate as foaming agent // Journal of materials processing technology. 2009. Vol. 209. Iss. 4. P. 1803-1809.

2. Asholt P. Metal foams and porous metal structures // Banhart J., Ashby M. F, Fleck N. A., editors. Intern. Conf., Germany: MIT Press-Verlag, 14-16. June 1999. P. 133.

3. Kovacik J., Simancik F. Comparison of zinc and aluminium foam behaviour // Kovove materially. 2004. Vol. 42. № 2. P. 79-90.

4. Крушенко Г. Г. Применение пенометаллических материалов в технике // XXXVII Академические чтения по космонавтике : тезисы докладов. М. : РАН, 2013. С. 39-40.

5. Reglero J. A. et. al. Aluminium foams as a filler for leading edges: Improvements in the mechanical behavior under bird strike impact tests // Materials and design. 2011. Vol. 32. № 2. P. 907-910.

6. Schwingel D. et. al. Aluminium foam sandwich structures for space applications // Acta Astronautica. 2007. Vol. 61. Iss. 1-6. P. 326-330.

7. Патент РФ 2202454. Способ соединения заготовок из пеноалюминия / А. Г. Погибенко и др. Опубл. 20.04.2003.

References

1. Cambronero L. E. G. et al. Journal of materials processing technology. 2009. V. 209. Issue 4. P. 1803-1809.

2. Asholt P. Intern. Conf., Germany: MIT PressVerlag, 14-16. June 1999. P. 133.

3. Kovacik J., Simancik F. Kovove materially. 2004. V. 42. № 2. P. 79-90.

4. Krushenko G. G. XXXVII Akademicheskie chteniya po kosmonavtike. Moscow. RAN. 2013. S. 39-40.

5. Reglero J. A. et. al. Materials and design. 2011. V. 32. № 2. P. 907-910.

6. Schwingel D. et. al. Acta Astronautica. 2007. V. 61. Issue 1-6. P. 326-330.

7. Pogibenko A. G. Patent RF 2202454. Publ. 20.04.2003.

© Крушенко Г. Г., 2013

УДК 677.025

ВЫБОР МАТЕРИАЛА МИКРОПРОВОЛОКИ ДЛЯ ВЯЗАНИЯ ОТРАЖАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ТРАНСФОРМИРУЕМЫХ АНТЕНН

Л. А. Кудрявин, В. А. Заваруев, О. Ф. Беляев

Московский государственный университет дизайна и технологии Россия, 117997, г. Москва, ул. Садовническая, д. 33, стр. 1

Доклад посвящен проблеме выбора материала микропроволок для вязания отражающей поверхности трансформируемых космических антенн. Показано, что по массовым и жесткостным характеристикам одними из наиболее подходящих для этих целей являются стальные микропроволоки.

Ключевые слова: трансформируемые космические антенны, сетеполотно.

CHOICE OF MATERIAL MICROWIRE FOR KNITTING REFLECTING SURFACE OF LARGE-SIZE TRANSFORMABLE ANTENNAS

L. A. Kudrjavin, V. A. Zavaruev, O. F. Beliaev

Moscow State University of design and technology 33, Sadovnicheskaya str., Moscow, 117997, Russia

The research is devoted to the problem of choice of microwire material for knitting reflecting surface of transformable space antennas. It is shown that steel microwire is the most suitable for these purposes according to the mass and stiffness characteristics.

Keywords: space antennas, steel microwire, characteristics.

Для создания отражающей поверхности (ОП) са, высокая эластичность (малая жесткость), высо-

трансформируемых космических антенн широко ис- кий коэффициент отражения электромагнитных

пользуются сетеполотна, связанные по трикотажной волн. Для получения ОП с малыми размерами ячеек,

технологии из микропроволок, покрытых золотом необходимыми для получения коэффициента отра-

или никелем для уменьшения контактных сопротив- жения, мы используем одинарные 20 мкм стальные

лений между элементами структуры. К ОП предъяв- или молибденовые микропроволоки и двойные

ляются следующие основные требования: малая мас- 15 мкм вольфрамовые микропроволоки (одинарные

Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов

вольфрамовые микропроволоки часто рвутся при вязании).

Сравнивая приведенные материалы по плотности, получим, что при одной и той же структуре сетепо-лотна масса сетеполотна, изготовленного из молибденовой микропроволоки, будет в 1,3 раза выше, чем из стальной микропроволоки, а из двойной вольфрамовой - в 2,8 раза выше, чем из стальной, т. е. стальная микропроволока по массовым характеристикам наилучшая из трех.

Сравним теперь жесткость сетеполотен с одинаковой структурой, изготовленных из этих трех видов микропроволок. Используя нелинейную теорию упругости, мы показали, что жесткость сетеполотна прямо пропорциональна жесткости микропроволок на изгиб и обратно пропорциональна кубу размера ячеек. Жесткость на изгиб молибденовой микропроволоки примерно в 1,5 раза выше, чем стальной, а двойной вольфрамовой - в 1,1 выше, чем стальной микропроволоки.

Таким образом, сетеполотно, изготовленное из стальной микропроволоки, и по жесткости обладает преимуществом перед сетеполотнами, изготовленными из остальных двух видов микропроволок. Это преимущество растет при уменьшении размеров ячеек. Действительно, условно примем жесткость при растяжении сетеполотна из стальной микропроволоки за 1. Тогда жесткость сетеполотна из молибденовой микропроволоки будет равна 1,5, а из вольфрамовой - 1,1. При уменьшении размера ячейки в 2 раза жесткость сетеполотна из стальной микропроволоки станет равной 8, из молибденовой - 12, из вольфрамовой - 8,8, т. е. разница в жесткости сете-полотен действительно возрастает с уменьшением размера ячеек в них.

Таким образом, по массовым и жесткостным характеристикам сетеполотен для изготовления ОП наиболее подходящей является стальная микропроволока. Кроме того, она существенно дешевле.

© Кудрявин Л. А., Заваруев В. А., Беляев О. Ф., 2013

629.78.01:621.828

ГИБКИЙ ШАРНИР

В. В. Кузнецов, А. А. Байбородов

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

В настоящее время в современных космических летательных аппаратах широко используются, в различных трансформируемых механический системах, пружинные приводы. К этим приводам предъявляются жесткие требования по надежности и точности раскрытия. Они предназначены для перевода механических систем из транспортировочного положения в рабочее. На данный момент, широкое распространение получили пружинные приводы вращающиеся вокруг оси (жесткие шарниры). Такие шарниры обладают необходимыми запасами по надежности и раскрывающим моментам, но имеют ряд недостатков. Недостатки такого типа шарниров можно устранить изменив их принципиальную схему, перейдя к шарнирам на основе гибких элементов.

Ключевые слова: шарнирные соединения, гибкий шарнир.

FLEXIBLE HINGE

V. V. Kuznetsov, A. A. Baiborodov

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

Nowadays spring drives are widely used in a variety of transformable mechanical systems of modern spacecraft. Strict requirements are imposed to reliability and accuracy of the disclosure of these drives. They are designed to transfer the mechanical systems from transport to working position. Currently, spring drives rotating about the axis (rigid joints) are widespread. Such joints have enough reliability and revealing moments as well as a number of drawbacks. The disadvantages of this type ofjoints can be eliminated by changing their concept by proceeding to the hinges on the basis of dynamic elements.

Keywords: articulated joints, flexible hinge.

Пружинные приводы на основе вращения вокруг там, обеспечивают разворот на 180° (на рис. 1 ШУ изо-

оси принято называть жесткими шарнирами. Жесткие бражен в развернутом виде), но имеют ряд недостатков: шарниры данного типа (рис. 1) обладают необходимы- - низкая технологичность изготовления ввиду

ми запасами по надежности и раскрывающим момен- большого количества деталей и их сложности;