Проектирование шарнирных узлов с высокой точностью раскрытия

Решетневские чтения

УДК 621:53.08

С. В. Ромащенко, А. В. Балановский

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

ПРОБЛЕМЫ ВЫСОКОТОЧНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА МАСС КРУПНОГАБАРИТНЫХ ТРАНСФОРМИРУЕМЫХ РЕФЛЕКТОРОВ

Рассмотрены вопросы по определению с высокой точностью положения центра масс крупногабаритных трансформируемых рефлекторов и способы их решения.

У космического аппарата (КА), снабженного двигателем, линия тяги должна проходить через центр масс, иначе при работе двигателя появится постоянный отклоняющий момент, ухудшающий маневренные возможности системы, что приведет к увеличению расхода рабочего тела и уменьшению срока активного существования КА.

Для выполнения этого условия обеспечивают расположение центра масс и линии тяги двигателя на геометрической оси КА с высокой точностью.

В настоящее время одной из главных целей в области космических программ по созданию систем спутниковой связи является разработка крупногабаритных трансформируемых рефлекторов, особенность которых состоит в том, что при больших габаритах они имеют сравнительно небольшой вес. Отсюда возникает проблема определения положения центра масс таких элементов с высокой точностью из-за большой величины отношения размеров к массе.

Рассмотрены основные расчетные и экспериментальные методы определения положения центра масс. Проведенный анализ показал, что в настоящее время существует ряд следующих проблем:

- недостаточная точность при использовании расчетных методов;

- сложность соотнесения положения центра масс узла с осями КА, из-за увеличения величины погрешности;

- сложность проектирования и изготовления закрепляющего приспособления для крупногабаритных изделий малой массы (для установки узлов на балансировочный стенд требуется закрепляющее приспособление (переходник). Максимальное значение действительной массы закрепляющего приспособления не должно превышать 30 % от массы контролируемой детали, узла, в противном случае возникают большие погрешности, что является недопустимым).

Предложены методы решения вышеуказанных проблем:

- создание специализированных стендов для крупногабаритных конструкций малой массы;

- точное моделирование узлов и КА в целом с учетом номинальных значений масс и размеров с привязкой к осям изделия.

S. V. Romaschenko, A. V. Balanovsky JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

THE ISSUES OF DEFINITION OF HIGH-ACCURACY CENTER OF MASS COORDINATE OF LARGE-SIZE TRANSFORMABLE REFLECTORS

The issues of definition of high-accuracy center of mass coordinate of large-size transformable reflectors and the method to deal with that kind of problem are presented.

© PoMa^eHKO C. B., EajjaHOBCKHH A. B., 2010

УДК 621.396.67

Е. А. Сапронов, Е. А. Лаптев

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

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШАРНИРНЫХ УЗЛОВ С ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТЬЮ РАСКРЫТИЯ

Рассматривается вариант конструкции шарнирного узла с высокой точностью раскрытия.

В настоящее время существует проблема точного раскрытия шарнирных узлов механических систем, по причине использования подшипников Ш6ЮТ, имеющих радиальный зазор недопустимый при высокой точности раскрытия. Если устранить радиальный зазор, создав радиальную силу на внутренние кольца, можно достичь желаемого результата. Но создавая радиальную силу появляется другая

проблема - зона неопределенности. Получается, что в случае поджатых радиальной силой внутренних колец подшипников эти кольца могут иметь произвольное положение в пределах границы зоны неопределенности. Поэтому была проведена работа по устранению этих проблем, путем применения в шарнирных узлах так называемого «фиксатора Кельвина».

Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических.аппаратов

E. A. Sapronov, E. A. Laptev JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

THE DESIGNING OF THE PIN-AND-EYE CONNECTION WITH HIGH ACCURACY DEPLOYMENT

An optional construction of pin-and-eye connection with high accuracy deployment is presented.

© Сапронов Е. А., Лаптев Е. А., 2010

УДК 629.7.01:539.4

В. И. Сливинский, О. А. Карпикова, Г. В. Ткаченко

ОАО «Украинский научно-исследовательский институт технологии машиностроения»,

Украина, Днепропетровск

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ СОТОВ ИЗ АЛЮМИНИЕВОЙ ФОЛЬГИ

Проведен сравнительный анализ удельных сравнительных характеристик сотовых заполнителей из алюминиевой фольги, выпускаемых зарубежными фирмами и украинским производителем. Определены задачи, позволяющие повысить конкурентоспособность украинских сотов на мировом рынке.

Изготовление сотовых заполнителей (СЗ) и сотовых конструкций (СК) является сложным, многоплановым производством. Производство СЗ и СК, обеспечивающее выпуск конкурентоспособной продукции в необходимом объеме и в кратчайшие сроки, является актуальным.

Обзор использования СЗ в авиакосмической технике показал, что это самый распространенный тип заполнителя с шестигранной формой ячейки. Он технологичен, обеспечивает высокие прочностные и же-сткостные характеристики. Такая конфигурация применяется как для неметаллических сотов, так и металлических из алюминиевой фольги [1; 2].

Основными его особенностями являются высокая прочность и жесткость по отношению к весу, высокие теплопроводность и сопротивление усталости, хорошие антивибрационные характеристики, негорючесть, сохранение свойств при повышенной температуре.

В СНГ клееные металлические СЗ изготавливаются из алюминиевых фольг сплавов А5Т и АМг2-Н толщиной от 20 до 50 мкм.

Ведущие зарубежные фирмы «Хексель» (США), Р^соге (Германия), «Екогама-Хонекум» (Япония) широко используют фольгу из алюминиевых сплавов марок 5052, 5056 толщиной от 18 до 127 мкм.

В отличие от СЗ, выпускаемого странами СНГ, зарубежные фирмы, например «Хексель», производят его только с антикоррозионным покрытием, что повышает адгезионную прочность склейки и увеличивает срок эксплуатации сотов и изделий на их основе.

Значения физико-механических характеристик (ФМХ) сотов зарубежных производителей взяты для сравнения из источников [3-5] и по протоколам испытаний, проведенных на производственной базе ОАО «УкрНИИТМ».

С целью корректного сравнения механических характеристик СЗ испытания проводили на близких высотах в соответствии с ОСТ 1 01188-92 «Заполнители сотовые клееные. Методы испытаний» [6].

Высота образцов зарубежных сотов составляет 18 мм, украинских - 20 мм.

Зарубежные соты имели преимущества, так как с уменьшением высоты механические характеристики возрастают.

Результаты удельных механических характеристик приведены в таблице. Анализ этих результатов показал, что СЗ, выпускаемые ОАО «УкрНИИТМ» имеют удельные механические характеристики не ниже зарубежных.

С целью повышения конкурентоспособности на мировом рынке СЗ украинского производства увеличить габаритные размеры выпускаемых пакетов, обеспечить антикоррозионную защиту, стабилизировать ФМХ СЗ.

Библиографические ссылки

1. Берсудский В. Е., Крысин В. Н., Лесных С. М. Производство сотовых конструкций. М. : Машиностроение, 1975.

2. Панин В. Ф., Гладков Ю. А. Конструкции с заполнителем : справ. М. : Машиностроение, 1991.

3. Справочник по композиционным материалам : в 2 кн. Кн. 2 / под ред. Дж Любина ; пер. с анг. А. Б. Геллера [и др.] ; под ред. Б. Э. Геллера. М. : Машиностроение, 1988.

4. Properties of Honeycomb Materials T SB 120 // Hexcel. 1984. Revision. (USA).

5. Honeycomb Core and Engineered Products // Plascore. 2010.Inc. All Rights Reserved.

6. ОСТ 1 01188-92. Заполнители сотовые клееные. Методы испытаний. М., 1992.