Конструкция трансформируемой параболической антенны космического назначения

Одним из основных требований к параболическим антеннам является соблюдение требований по исполнению заданной кривизны формообразующей поверхности. В случае трансформируемых антенн, когда отражающая поверхность расправляется и натягивается при переводе из транспортировочного положения в рабочее, это требование обеспечивается высокой жесткостью конструкции. При низкой жесткости неизбежно взаимное геометрическое смещение интерфейсных точек крепления отражающего полотна к конструкции, что влечет к отклонениям формы отражающей поверхности от номинальной и ухудшает качество передаваемых или принимаемых антенной сигналов. Другим важнейшим аспектом проектирования космической техники является снижение конечной массы изделия. Наиболее характерной чертой проектирования различных систем космических аппаратов является поиск компромисса между снижением массы изделия и, как следствие, снижением жесткостных и прочностных характеристик конструкции. Предложен вариант конструкции трансформируемой параболической антенны. Основным силовым элементом является тонкостенный композитный тор, разделенный на несколько сегментов. Выбор данного типа конструкции обоснован двумя видами анализов: кинематическим анализом раскрытия из транспортировочного положения в рабочее положение и механическим анализом для подтверждения надежности по прочности. Проведен параметрический анализ геометрии конструкции, показаны оптимальные варианты. Проведен анализ потери устойчивости тонкостенного тора для разных случаев закрепления отражающего полотна. По результатам анализов были выбраны такие проектные характеристики конструкции, которые удовлетворяют всем критериям проведенных анализов. Для более глубокой оптимизации проектных параметров необходимо провести следующие инженерные анализы, не представленные в рамках данной статьи: - анализ надёжности раскрытия механических устройств; - модальный анализ; - анализ температурных деформаций и пр. Данная конструкция может быть применена в качестве силовой основы для параболических антенн космического назначения, теплозащитных экранов, радиационных экранов, зеркал кластерных орбитальных систем. Возможно развертывание солнечного паруса большой площади с использованием данной схемы раскрытия конструкции.