Двухконусный адаптер для запуска блока трех космических аппаратов
Автор: Хахленкова А.А.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 3 т.17, 2016 года.
Бесплатный доступ
Запуск нескольких космических аппаратов с помощью одного средства выведения - сложная инженерная задача. Решение этой задачи позволит значительно сократить расходы на формирование орбитальной группировки, состоящей из множества однотипных аппаратов. Основной вопрос в такой задаче, требующий тщательной проработки, - это соединение блока космических аппаратов с ракетой-носителем. Традиционно интеграция как одиночного космического аппарата, так и блока из нескольких аппаратов с ракетой-носителем осуществляется с помощью так называемого устройства отделения. Неотъемлемой частью этого устройства является адаптер - переходная конструкция, служащая для размещения различных элементов устройства отделения (таких как замки, толкатели, прижимные и поворотные устройства) и жесткого соединения космического аппарата или блока аппаратов с ракетой-носителем. Эта конструкция воспринимает нагрузки, возникающие при наземной эксплуатации и транспортировании, а также при старте ракеты-носителя, поэтому она должна обладать высокой жесткостью и прочностью. В настоящее время для вывода на орбиту блока трех космических аппаратов используют металлическую ферменную конструкцию, представляющую собой набор фитингов, соединенных между собой полыми алюминиевыми трубами. Такая конструкция обладает рядом существенных недостатков. Предлагается принципиально новый адаптер. Его конструкция, обладающая сравнительно небольшой массой и высокой жесткостью благодаря использованию современных композиционных материалов, позволяет равномерно распределить нагрузку на интерфейсные точки с ракетой-носителем. Технология производства элементов такой конструкции отработана на многих российских космических аппаратах. Проведен параметрический анализ предлагаемой конструкции адаптера. Показаны способы повышения жесткости адаптера: применение материалов с высоким модулем упругости, изменение толщины обшивок панели, а также изменение параметров сетчатой структуры конических оболочек. Произведена также предварительная оценка массы предлагаемой конструкции.
Групповой запуск космических аппаратов, адаптер космического аппарата, конечно-элементное моделирование, сетчатая коническая оболочка, сотовая панель, ферменная конструкция
Короткий адрес: https://sciup.org/148177617
IDR: 148177617
Список литературы Двухконусный адаптер для запуска блока трех космических аппаратов
- Чеботарев В. Е., Косенко В. Е. Основы проектирования космических аппаратов информационного обеспечения. Красноярск, 2011. 488 с.
- Романов А. В., Тестоедов Н. А. Основы проектирования информационно-управляющих и механических систем космических аппаратов. СПб.: ЛА «Профессионал», 2015. 240 с.
- Шатров А. К., Назарова Л. П., Машуков А. В. Основы конструирования механических устройств космических аппаратов. Конструктивные решения, динамические характеристики. Красноярск, 2009. 144 с.
- Soyuz User’s Manual . Iss. 3, Revision 0, April, 2001. Систем. требования: Adobe Reader. URL: http://www.starsem.com/services/images/soyuz_users_manual_190401.pdf (дата обращения: 31.05.2016).
- Soyuz User’s Manual . Iss. 2, Revision 0, March, 2012. Систем. требования: Adobe Reader. URL: http://www.arianespace.com/wp-content/uploads/2015/09/Soyuz-Users-Manual-March-2012.pdf (дата обращения: 31.05.2016).
- Proton Launch System Mission Planner’s Guide . Revision 7, October, 2009. URL: http://www.ilslaunch.com/launch-services/proton-mission-planners-guide.html (дата обращения: 31.05.2016).
- Буланов И. М., Воробей В. В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 1998. 516 с.
- Панин В. Ф., Гладков Ю. А. Конструкции с заполнителем. М.: Машиностроение, 1991. 272 с.
- Ендогур А. И., Вайнберг М. В., Иерусалимский К. М. Сотовые конструкции. Выбор параметров и проектирование. М.: Машиностроение, 1986. 200 с.
- Михайлин Ю. А. Специальные полимерные композиционные материалы. СПб.: Научные основы и технологии, 2009. 664 с.
- Разин А. Ф., Никитюк В. А., Азаров А. В. Разработка конического композитного сетчатого адаптера с траекториями спиральных ребер, отличающимися от геодезических линий//Вопр. оборон. техники. Сер. 15. 2014. Вып. 3(174). С. 3-5.
- Morozov E., Lopatin A., Nesterov V. Buckling analysis and design of anisogrid composite lattice conical shells//Composite Structures. 2011. № 93. P. 3150-3162.
- Анизогридные композитные сетчатые конструкции -разработка и приложение к космической технике/В. В. Васильев //Композиты и наноструктуры. 2009. № 3. С. 38-50.
- Vasiliev V., Barynin V., Rasin A. Anisogrid lattice structures -survey of development and application//Composite Structures. 2001. Vol. 54. P. 361-370.
- Vasiliev V., Razin A. Anisogrid composite lattice structures for spacecraft and aircraft applications//Composite Structures. 2006. Vol. 76. P. 182-189.
- Vasiliev V., Razin A., Nikityuk V. Development of geodesic composite fuselage structure//International Review of Aerospace Engineering. 2014. Vol. 7, No. 1. P. 48-54.
- Рычков С. П. Моделирование конструкций в среде Femap with NX Nastran. М.: ДМК Пресс, 2013. 784 с.
