Приведены результаты расчета ресурса конструкции герметичных контейнеров и баллонов давления для космических аппаратов и разгонных блоков разработки ОАО «ИСС им. акад. М. Ф. Решетнева»

Бесплатно

Спутниковый дальномер с пассивным ретроотражением запросного радиосигнала

В.Е. Чеботарев, Ю.П. Саломатов, В.С. Панько, А.А. Ерохин, Е.В. Кузьмин, Р.О. Рязанцев

Статья

В перспективных проектах лунной информационно-навигационной обеспечивающей системы рассматривается использование спутникового дальномера для решения задачи баллистического обеспечения окололунных космических аппаратов. В настоящей работе рассмотрена математическая модель расчета радиолинии спутникового дальномера с пассивным ретроотражением запросного радиосигнала от селенодезических пунктов. Модель позволяет выполнить расчет отношения «сигнал-шум» в отраженном радиосигнале и среднеквадратическое отклонение определения дальности от космического аппарата до пассивного ретрорадиоотражателя при различных условиях. В расчетах учитывается как отражение сигнала от ретрорадиоотражателя, так и от окружающего поверхностного лунного грунта. Рассмотрены различные типы ретрорадиоотражателя в виде комбинаций уголковых отражателей и в виде линзы Люнебурга. Выполнены расчеты радиолинии с использованием указанных типов ретрорадиоотражателей для разных значений высоты орбиты, частоты сигнала и других параметров. Показано, что при определенных значениях параметров радиолинии достигается значение среднеквадратического отклонения определения дальности порядка единиц метров и меньше как для линзы Люнебурга, так и для комбинированного уголкового отражателя. Окончательный выбор должен быть сделан с учетом их массы, а также возможностей трансформации ретрорадиоотражателя из транспортировочного в рабочее состояние.

Бесплатно

Сравнительные частотные испытания подвесного топливного бака

Смотров Андрей Васильевич

Статья научная

Результаты определения основных динамических характеристик ПТБ самолета Як-130УБС, зарегистрированных при различных уровнях заполнения бака.

Бесплатно

Сравнительный анализ влияния аддитивных помех на сигналы, модулированные вейвлет-функцией и фазоманипулированные сигналы

Анжина Валерия Александровна, Клушин Александр Анатольевич

Статья научная

Проведено моделирование воздействия аддитивной помехи на широкополосные сигналы. Приведены блок-схемы, используемые для моделирования в Matlab. Проведен анализ помехозащищенности сигналов при воздействии аддитивных помех.

Бесплатно

Стенд для измерения направленных характеристик антенн спутниковых систем связи

А.Б. Гладышев, Д.Д. Дмитриев, В.Н. Ратушняк, А.В. Жгун, О.Б. Грицан

Статья

Перспективным решением для предоставления услуг связи и передачи данных на территории Крайнего Севера является развитие телекоммуникационной сети на основе спутниковых систем связи. Поэтому задача разработки и создания земных станций перспективных систем спутниковой связи, имеющих характеристики, значительно превышающие мировые аналоги, является актуальной. Характеристики таких станций во многом зависят от характеристик антенных систем, которые определяют энергетические характеристики канала связи. Целью работы является разработка стенда для измерения направленных характеристик антенн спутниковых систем связи на базе сферического сканера TS8991. Спиральное сканирование, в отличие от классического сферического сканирования, представляет собой альтернативный метод измерений, направленный на уменьшение времени измерений при сохранении необходимой точности. В результате данной работы был реализован алгоритм спирального сканирования на основе сканера ближнего поля фирмы Rohde & Schwarz TS8991 и построен стенд для контроля и настройки параметров антенн земной станции спутниковой связи, представлена его структурная схема. На разработанном стенде была подвергнута испытаниям антенна с рефлектором диаметром 1,2 м. Результаты измерений показали отклонения измеренных значений от расчетных, обусловленные конструктивными недостатками антенны. Время измерений и преобразований в дальнее поле для антенны с диаметром рефлектора 1,2 м с помощью такого стенда составило 35 минут.

Бесплатно

Стратегическое планирование пути развития предприятия с помощью разработки и изготовления наземного сегмента спутниковой связи

М. А. Дремухин, В. Н. Наговицин

Статья

Создание ракетно-космического производства привело к мощному развитию промышленного потенциала региона и отдельных его городов. Поэтому развитие данного направления является актуальной задачей. В статье предлагается создать дополнительное направление по разработке и изготовлению крупногабаритных рефлекторов антенн для наземных антенных станций. В качестве материала при изготовлении сегментов и составных частей рефлектора предлагается использовать композиционные материалы, а формирование изделий предлагается вести относительно недорогим методом по принципу вакуумной инфузии. Данное направление способствует созданию устойчивого развития предприятия, включая систему образования, фундаментальную и прикладную научную отрасль, а также поддержанию конкурентоспособности изготавливаемой продукции, что значительно расширит присутствие предприятия на мировом рынке. Таким образом, работа в данном направлении – весьма перспективная сфера деятельности, которая поспособствует инновационному развитию предприятия, преобразованию структуры производства с учетом рыночных отношений, а также позволит внести значительный вклад в экономику региона.

Бесплатно

Страхование космических проектов на основе вероятностного анализа рисков

Двирный Валерий Васильевич, Голованова Василина Валерьевна, Елфимова Марина Владимировна, Двирный Гурий Валерьевич, Петяева Наталья Николаевна

Статья научная

Необходимым финансовым инструментом для успешной деятельности в аэрокосмической отрасли является страхование космических проектов. В статье проведен обзор развития космического сектора рынка страховых услуг. Приведены виды имущественного и личного страхования, которые представлены в совокупности согласно приведенной классификации на основе вероятностного анализа рисков. Данная классификация страхования космических проектов предназначена для успешной реализации обеспечения национальной безопасности нашей страны, космического мониторинга чрезвычайных ситуаций и коммерциализации ракетно-технической отрасли. Приведены типовые страховые риски космического проекта и примеры определения количественных показателей рисков из анализа надежности составляющих космического аппарата. Была рассмотрена последовательность страхования. Представлены типовые варианты и условия страхования космических рисков, а также стандартные процедуры их размещения на страховых рынках, что позволяет предлагать страхователям страховые покрытия, отработанные на практике и знакомые зарубежным перестраховщикам. Также была рассмотрена стратегия инновационного развития Российской Федерации и разработка моделей оценки рисков проектов в ракетно-космической промышленности на основе предложенного вероятностного анализа.

Бесплатно

Температурное состояние и оценка отклонения формы сферической оболочки калибровочного космического аппарата на теневом участке околоземной орбиты

В.С. Зарубин, В.Н. Зимин, Г.Н. Кувыркин

Статья

Представлена комплексная математическая модель, описывающая изменение формы сферической оболочки калибровочного космического аппарата, вызванное неравномерным распределением температуры по ее поверхности на теневом участке околоземной орбиты. Тепловая часть модели учитывает воздействие на оболочку собственного излучения поверхности Земли и радиационный теплообмен в полости оболочки. Неравномерность облучения поверхности оболочки приводит к неравномерности распределения ее температуры и, как следствие, к отклонению ее формы от сферической, что может повлиять на функциональные характеристики аппарата. Для определения искажения сферической формы оболочки использованы основные положения безмоментной теории оболочек вращения. Количественный анализ представленной модели проведен для установившегося неравномерного распределения температуры по поверхности оболочки, возникающего на различной высоте расположения аппарата над поверхностью Земли. Полученные оценки искажения формы оболочки калибровочного космического аппарата могут быть использованы для сопоставления с допустимыми отклонениями, не нарушающими его функциональные характеристики на теневом участке околоземной орбиты.

Бесплатно

Теневые зоны орбит искусственного спутника луны

Чеботарев В.Е.

Статья научная

Проведено моделирование полутеневых и теневых зон от Земли и Луны и их прохождения искусственным спутником Луны (ИСЛ). Определены периодичность появления теневых (полутеневых) зон от Земли и Луны и одновременность их совпадения. На основании разработанных моделей осуществлена оценка длительности теневых (полутеневых) зон на орбите ИСЛ и их изменения в процессе орбитального движения Земли и Луны для двух вариантов размещения плоскостей орбит ИСЛ и двух типов орбит по периоду обращения. Сформулированы рекомендации по формированию требований к ИСЛ в части его пребывания в теневой (полутеневой) зоне от Земли и Луны.

Бесплатно

Тепловая схема малого космического аппарата типа "Юбилейный" и определение параметров теплообменного устройства

Мурадимов Марат Жамильевич, Двирный Валерий Васильевич, Двирный Гурий Валерьевич, Кукушкин Сергей Геннадьевич, Голованова В.В., Сидорова Екатерина Сергеевна

Статья научная

Приведен расчет параметров теплообменного аппарата (радиатора) из состава системы терморегулирования (СТР) негерметичного телекоммуникационного спутника малого класса (масса спутника до 600 кг), находящегося на низкой круговой орбите - 1500 км.

Бесплатно

Тепловое состояние наноспутника при нестационарном тепловыделении на радиоэлектронных элементах полезной нагрузки

С. В. Белов, А. В. Бельков, А. П. Жуков, М. С. Павлов, С. В. Пономарев

Статья

Цель работы – оценка тепловых режимов работы радиоэлектронных компонент наноспутника в условиях орбитального полета. В статье представлены результаты численного исследования теплового состояния наноспутника CubeSat с форм-фактором 1U при его движении по низкой околоземной орбите высотой 300 км в дни осеннего равноденствия и зимнего солнцестояния. Тепловая численная модель наноспутника учитывает тепловые потоки от Солнца и от поверхности Земли, атмосферный нагрев не учитывается. Кроме того, принимается во внимание нестационарность тепловыделения на радиоэлектронных компонентах полезной нагрузки наноспутника, а также переизлучение энергии внутри его корпуса. Геометрический и конструктивный облик наноспутника, теплофизические свойства материалов и оптические свойства свободных поверхностей, режимы работы полезной нагрузки определены на основе данных, полученных из литературных источников. Результаты численного моделирования показывают, что температура радиоэлектронных компонент зависит от мощности собственного тепловыделения, теплового излучения соседних плат, орбитального движения наноспутника по околоземной орбите, его положения на орбите Земли. Динамика температуры радиоэлектронных компонент определяется действующим на них режимом тепловыделения. Хотя в условиях поставленной задачи температуры большинства радиоэлектронных компонент находятся в допустимых эксплуатационных пределах, действие коротких импульсных тепловых нагрузок большой мощности может приводить к перегреву компонент полезной нагрузки.

Бесплатно

Термоэмиссионное охлаждение элементов летательных аппаратов. Обзор современных исследований

П. А. Архипов, А. В. Колычев, М. В. Чернышов, В. А. Керножицкий

Статья

Целью данной статьи является обзор текущего состояния исследований в области термоэмиссионного охлаждения и освещение их потенциальных применений в астронавтике и ракетостроении, особенно для космических аппаратов многоразового использования и высокоскоростных самолетов. В статье обобщены результаты работы исследовательских групп из нескольких университетов России, США и Китая. В ней рассматриваются теоретические модели и экспериментальные разработки технологии термоэмиссионного охлаждения, без углубления в подробные методологии. Основные исследования в этой области проводятся командами из университетов Мичигана, Колорадо, Вермонта и Техаса в США при активной поддержке корпорации Lockheed Martin. В данных университетах уже активно производятся экспериментальные исследования данной технологии. Более того, уже полученные результаты хорошо коррелируют с результатами теоретической проработки, из чего можно сделать вывод о перспективности исследований. Эффект термоэлектронной эмиссии дает возможность снизить температуру передних кромок аппаратов, что особенно актуально для космических аппаратов многоразового использования и беспилотных миссий, где поддержание оптимальной температуры компонентов становится ключевым фактором срока службы и надежности системы.

Бесплатно

Термоэмиссионный способ и устройство охлаждения лопаток турбин газотурбинных преобразователей космических аппаратов с длительным сроком активного существования

Колычев Алексей Васильевич, Керножицкий Владимир Андреевич

Статья научная

Описаны термоэмиссионный способ и устройство охлаждения лопаток турбин газотурбинных преобразователей космических аппаратов, основанные на новом физическом принципе - явлении термоэлектронной эмиссии, испускании электронов нагретым металлом. Реализация термоэмиссионного способа и устройства охлаждения лопаток турбин позволяет повысить температуру рабочего тела перед турбиной до 2600-2700 К для органических топлив и выше для других рабочих тел и источников тепловой энергии (достигается при величине работы выхода электронов 1,6-1,7 эВ), уменьшить КПД газотурбинных преобразователей космических аппаратов до 43-44 %, снизить в два-три раза температурные напряжения в лопатках турбин газотурбинных преобразователей, снизить стоимость их изготовления и эксплуатации, а также дает возможность проводить диагностику теплового состояния турбины и других высокотемпературных элементов непрерывно в режиме реального времени. Все это обеспечивает потенциал для создания космических аппаратов повышенной энергоемкости с длительным сроком активного существования.

Бесплатно

Техническая апробация метода проведения испытаний на вибрационные воздействия бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов

А. А. Хвалько, А. С. Орлов, С. Б. Сунцов, И. С. Васильев, А. А. Горяйнова

Статья

В статье приведено описание разработанного метода, который обеспечивает корректное проведение механических испытаний бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов на вибрационные воздействия в процессе наземной экспериментальной отработки. Так как в процессе вибрационных воздействий возникают резонансные явления, которые могут вызывать воздействия на элементы бортовой аппаратуры, в сотни раз превышающие нормированные уровни воздействий, возникающие при штатных режимах в момент выведения космического аппарата на целевую орбиту. В связи с этим в процессе испытаний систематически происходил выход из строя объектов испытаний, вызванный необоснованными уровнями воздействий по причине возникающих резонансных явлений. С целью решения возникшей проблемы проведения механических испытаний на вибрационные воздействия был разработан метод «вырезания частот» в области резонанса. Разработанный метод в общем виде представляет собой процесс определения добротности объекта испытаний в момент определения его собственной частоты. В случае обнаружения резонансных явлений происходит автоматизированное снижение задающих ускорений до величины, соответствующей нормированным уровням воздействий. В результате технической апробации разработанного метода проведения испытаний на вибрационные воздействия бортовой радиоэлектронной аппаратуры была подтверждена его работоспособность. Внедрение разработанного метода позволило обеспечить нормированные режимы испытаний, которые полностью соответствовали заданным требованиям, и подтверждать квалификационный запас прочности изготовленной бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов.

Бесплатно

Технологические возможности снижения критичных газовых нагрузок на этапе тепловакуумной отработки космического аппарата и его составляющих

Михнев М.М., Евкин И.В., Колчанов И.П., Делков А.В.

Статья научная

Рассматривается проблема загрязнения космических аппаратов продуктами гажения материалов и газовыделений из полостей сборок, связанная с проблемой массопотерь материалов конструкции в условиях функционирования аппарата в космосе. Приводятся технологические решения, способствующие снижению газовых нагрузок на аппарат на этапах его тепловакуумной отработки

Бесплатно

Технология автоматизации рабочего места конструктора бортовой аппаратуры командно-измерительной системы космического аппарата

Ноженкова Людмила Федоровна, Исаева Ольга Сергеевна, Грузенко Евгений Андреевич, Вогоровский Родион Вячеславович, Колдырев Андрей Юрьевич, Евсюков Александр Анатольевич

Статья научная

Разработана технология комплексной автоматизированной поддержки конструирования командно-измерительной системы космического аппарата. Создано программное обеспечение, предназначенное для поддержки комплекса задач, возникающих на разных этапах проектирования и производства бортовой аппаратуры.

Бесплатно

Топологическая оптимизация пластины с применением нейронных сетей

Ю. С. Селиванов, К. А. Матвеев

Статья

На данный момент существует множество методов топологической оптимизации, ставших классическими в том числе и в авиационной промышленности. Основными из них являются метод твердого изотропного материала с пенализацией, методы однонаправленной и двунаправленной эволюционной оптимизации и метод установления уровня. В работе представлена математическая постановка задачи топологической оптимизации как постановка задачи на условный экстремум. В качестве целевой функции выбрана функция средней податливости конструкции, ограничением являлось максимальное значение результирующего объема. Выполнено преобразование постановки задачи в постановку на безусловный экстремум, для этого использовался метод квадратичных штрафов. В работе представлен алгоритм, позволяющий применить современные методы машинного обучения и нейронные сети совместно с классическими методами топологической оптимизации. Алгоритм основан на репараметризации виртуальных плотностей параметрами нейронной сети, которые являются оптимизируемыми. В качестве алгоритма оптимизации непосредственно параметров нейронной сети использован метод адаптивной оценки моментов. В работе решены две классические задачи топологической оптимизации пластин, находящихся в плосконапряженном состоянии с различными граничными условиями, выполнено сравнение результатов с результатами, полученными другими авторами на аналогичных задачах с помощью классических методов топологической оптимизации.

Бесплатно

Точность угломерных измерений по сигналам ГЛОНАСС/GPS

Асеев Александр Леонидович, Владимиров Валерий Михайлович, Фатеев Юрий Леонидович, Филиппов Александр Иванович, Шабанов Василий Филиппович, Шепов Владимир Николаевич

Статья научная

Разработаны трехдиапазонные (L1/L2/L3) антенные модули АМ415, состоящие из щелевой полосковой антенны вытекающей волны с правой круговой поляризацией и малошумящего усилителя. Исследованы их точностные характеристики. Показано, что при измерении в частотном диапазоне L1 по созвездию ГЛОНАСС/GPS среднеквадратическое отклонение (СКО) ошибки позиционирования второго и третьего модуля АМ415 относительно первого составляет в горизонтальной плоскости менее 2,2 мм, в вертикальной – менее 1,7 мм. СКО ошибки позиционирования по углам курса, крена и тангажа не хуже 9 угловых минут при расстоянии между центрами трех модулей 0,7 м и не хуже 4 угловых минут при расстоянии 2 м. Антенные модули АМ415 предназначены для высокоточного позиционирования по сигналам ГЛОНАСС/GPS.

Бесплатно

Тригонометрическая криптография

Каминский Л.П., Степанов В.А.

Статья научная

Отмечаются основные моменты работы тригонометрического алгоритма шифрования. Приводятся математические уязвимости алгоритма, а также идеи улучшения имеющейся модели. Рассказывается о генетическом алгоритме (алгоритме оптимизации) и его применении для тестирования улучшенных моделей тригонометрического алгоритма шифрования.

Бесплатно

Увеличение эффективности исполнительных устройств системы терморегулирования космических аппаратов в условиях открытого космоса

Н.В. Луконин, Е.Н. Головенкин, Г.В. Дмитриев, И.Я. Шестаков

Статья

Рассмотрены способы передачи тепловой энергии электронагревателей к узлам и устройствам космических аппаратов негерметичного исполнения, находящихся в составе космических аппаратов на целевых орбитах в условиях штатного применения. Разработаны основные технические характеристики перспективных электронагревателей для условий эксплуатации, разработана модель штатного положения электронагревателей, позволяющая определить пути повышения эффективности и коэффициента полезного действия электронагревателей. Представлены основные результаты разработки гибких пленочных электронагревателей различного конструктивного исполнения с использованием материалов, производимых отечественной промышленностью и изготовленных с применением нового способа на основе метода фотолитографии и травления резистивного слоя, позволяющего реализовать новые функциональные возможности и существенно улучшить эффективность электронагревателей. Приведены эксперименты, подтверждающие расчеты в условиях, имитирующих эксплуатационные воздействия на электронагреватели. Применение гибких пленочных электронагревателей повышенной эффективности в составе существующих и перспективных космических аппаратов позволяет улучшить эффективность работы системы терморегулирования в целом и улучшает технологичность изготовления.

Бесплатно

Журнал