Автор(ы)

Кучумов Дмитрий Андреевич

Аффилиация

ФГАОУ ВО ГУАП, г.Санкт-Петербург

Руководитель

Куркова Ольга Петровна

Аннотация

Объект исследования: Навесная базовая несущая конструкция бортового приборного комплекса КА из Al-Li сплава.

Предмет исследования: Влияние характеристик базовой несущей конструкции на параметры функционирования приборов БКУ (на примере БОКЗ), размещаемых на внешних навесных элементах КА.

Цель работы: Повышение стабильности и точности параметров координации позиционирования КА, получаемых посредствам приборов БКУ, располагаемых на внешних навесных элементах.

Научная новизна: Повышение размеростабильности навесных базовых несущих конструкций КА за счет применения для их изготовления нового конструкционного материала – сплава Al-Li группы вместо традиционно используемых АМг6 или МА2-1.

Практическая ценность: повышение точности управления КА, снижение затрат на маневрирование с целью коррекции орбитальной траектории, создание условий для увеличения временных периодов работы целевой аппаратуры и повышение эффективности целевого использования КА в целом.

Это попутно, но не основное, если выбор будет сделан на откидную навесную конструкцию – Благодаря уменьшению веса конструкции, уменьшится нагрузка на привода и повысится надежность механизма раскрыва.

Постановка задач исследования, с формулировкой ожидаемых теоретических и практических результатов:

  • Изучение вариантов конструкций КА; назначения, принципов функционирования и состава блоков ориентации и координации по звездам (БОКЗ), а также требований, предъявляемых к их размещению на КА и вариантов их размещения на КА.
  • Изучение других видов аппаратуры БКУ, размещаемых на внешних навесных несущих конструкциях КА.
  • Изучение влияния размеростабильности базовой несущей конструкции на параметры функционирования БОКЗ и получаемые посредствам его использования навигационные данные.
  • Исследование и сравнительный анализ физических, механических и технологических свойств конструкционных материалов, применяемых для изготовления навесных базовых несущих конструкций КА: АМг6, МА2-1 и новых конструкционных материалов группы сплавов Al-Li сплава.
  • Выбор по результатам анализа конструкционного материала, потенциально способного обеспечить повышение размеростабильности навесных базовых несущих конструкций – сплав 1420 группы Al-Li.
  • Исследование размеростабильности навесной базовой несущей конструкции методом численного компьютерного моделирования, в том числе:
  1. Исследование (изучение) характера и диапазонов внешних воздействий на навесные несущие конструкции КА;
  2. Формирование комплекса исходных данных для решения задач моделирования и оценки размеростабильности базовой несущей конструкции;
  3. выбор программного комплекса для решения задач моделирования состояний базовой несущей конструкции при воздействии внешних факторов;
  4. разработка 3D модели базовой несущей конструкции;
  5. разработка модели конечных элементов (КЭ) базовой несущей конструкции;
  6. моделирование состояний (в статике и динамике) базовой несущей конструкции при воздействии внешних факторов;
  7. анализ результатов моделирования.
  8. анализ и оценка адекватности модели.
  • Анализ и оценка параметров функционирования БОКЗ и получаемых посредствам его использования навигационных данных с учетом полученных результатов по моделированию размеростабильности базовой несущей конструкции.

Ожидаемые результаты:

  • повышение стабильности и точности параметров координации позиционирования КА, получаемых посредствам БОКЗ;
  • размеростабильности навесной базовой несущей конструкции;
  • уменьшение массы навесной несущей конструкции;
  • уменьшение затрат на маневрирование с целью коррекции орбитальной траектории, создание условий для увеличения временных периодов работы целевой аппаратуры;
  • уменьшение нагрузки на привода раскрыва, увеличение надежности.

Содержание работы

Конкурс, в котором автор работы принял участие: High Goals – 2020: открытый международный конкурс инициативных научно-исследовательских проектов
Отрасль наук: Технические науки
Форма представления работы: Статья
Дата публикации работы: 08.06.2020