Исследование жесткости композитной спицы зонтичной антенны космического аппарата

Антенны зонтичного типа часто применяются в современных космических аппаратах. Их преимущество состоит в возможности компактного размещения во время вывода на орбиту. При этом они должны обеспечивать необходимую стабильность в развернутом виде в космосе. Жесткость антенны главным образом зависит от жесткости спиц, проектирование которых выливается в комплексную задачу научного поиска. Антенны космических аппаратов должны обеспечивать функциональную работоспособность и в то же время обладать минимальной массой. Кардинальное направление совершенствования космических антенн состоит в применении новых конструкционных материалов. Композиты отличаются высокими удельными механическими свойствами, что позволяют создавать конструкции с высокой степенью весового совершенства. Проблема связана с наличием большого количества проектных параметров, сложным образом влияющих на работоспособность композитных конструкций. Определение оптимального сочетания этих параметров для каждой конструкции и конкретного расчетного случая приводит к необходимости проведения комплексного численного эксперимента, базирующегося на специализированных алгоритмах, методиках и программах. Целью исследования является проектирование композитной спицы зонтичной антенны космического аппарата, обеспечивающей требуемую несущую способность и максимальную жесткость при заданном ограничении массы конструкции. Оно предполагает разработку конечно-элементных моделей композитной спицы различного исполнения, в которых была бы заложена возможность оптимизации проектных параметров по критериям прочности, несущей способности и жесткости. В результате численного эксперимента определяются способы повышения несущей способности и жесткости развертываемой антенны космического аппарата.