Метод расчета энергетической спектральной плотности вибраций конструкций крупногабаритного навесного оборудования малой массы, входящего в состав космического аппарата

Автор: Межин Вячеслав Семенович, Обухов Владимир Васильевич

Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia

Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов

Статья в выпуске: 2 (29), 2020 года.

Бесплатный доступ

В процессе старта и на участке выведения крупногабаритное навесное оборудование космического аппарата подвергается воздействию интенсивных вибраций, во многом обусловленных воздействием акустических давлений. Для обеспечения надежного функционирования всех систем космических аппаратов на орбите необходимо максимально достоверно (с использованием подтвержденных экспериментально математических моделей) оценивать режимы вибрационного нагружения. Определение параметров виброакустической реакции конструкции оборудования является важной проблемой для тех частей (элементов) конструкции, которые имеют большую площадь поверхности при сравнительно малой массе. Такими конструкциями, в частности, являются солнечные батареи в сложенном состоянии и антенны рефлекторного типа. Целью данной работы является апробация методики расчета энергетических спектральных плотностей вибраций в диапазоне низких и средних частот (25...400 Гц) и ее применение для упомянутых конструкций на участке старта и полета в составе ракеты космического назначения в зоне максимальных скоростных напоров, когда уровни акустического давления, а следовательно, и их влияние на виброакустическую реакцию этих конструкций, максимальны. Реализация поставленной цели осуществлена на примере солнечной батареи, а также антенны рефлекторного типа, используемых, соответственно, в системе энергоснабжения и бортовом радиотехническом комплексе одного из космических аппаратов разработки РКК «Энергия».

Еще

Воздушная среда, космический аппарат, солнечная батарея, антенна рефлекторного типа, динамическая модель, спектральная плотность, акустическое давление, виброакустическая реакция конструкции

Короткий адрес: https://sciup.org/143177926

IDR: 143177926   |   DOI: 10.33950/spacetech-2308-7625-2020-2-26-35

Список литературы Метод расчета энергетической спектральной плотности вибраций конструкций крупногабаритного навесного оборудования малой массы, входящего в состав космического аппарата

  • Межин В.С., Притыковский Б.П., Авершьева А.В. Оценка влияния воздушной среды на динамические характеристики солнечных батарей космических аппаратов // Космическая техника и технологии. 2015. № 2(9). С. 75-81.
  • Межин В.С., Обухов В.В. Разработка и экспериментальное подтверждение динамической конечно-элементной модели солнечной батареи в конфигурации участка выведения, учитывающей влияние воздушной среды // Космическая техника и технологии. 2018. № 1(20). С. 98-108.
  • Ku band ULRVXE and C band ULRVXW sine test. Airbus Safran Launchers, 2016, 95 p.
  • Zenit-3SLB. User's Manual Guide. Issue 2. Roscosmos, 2012. 215 p.
  • Аксенов А.А., Дядькин А.А., Рыбак С.П. Численное моделирование ударно-волновых воздействий на возвращаемый аппарат пилотируемого транспортного корабля при срабатывании системы аварийного спасения // Космическая техника и технологии. 2016. № 4(15). С. 3-13.
  • Eldred K.M. Acoustic loads generated by the propulsion system // NASA-SP-8072. 1972. 58 p.
  • Morshed M, et al. Prediction of acoustic loads on a launch vehicle fairing during liftoff // Journal of Spacecrafts and Rockets. January 2013. Р. 3-32.
  • Coe C.F. Surface-pressure fluctuations associated with aerodynamic noise // Basic Aerodynamic Noise Research. Ed. by Schwartz I.R. NASA SP-207. NASA. 1971. 49 p.
  • Irvine Tom. Predictions of sound pressure levels on rocket vehicles during ascent // Revision E. 2011. 27p.
  • Dynamic Environmental Criteria // NASA - HDBK-7005. NASA. 2001. 236 p.
  • Overview of the acoustic testing of the European Service Module Structural Test Article //ESA. 2017. 43 p.
  • Acoustic User's Guide. Siemens product pifecycle management software Inc. 2016. 84 p.
  • MSFC-STD-3676, revision A. Development of vibroacoustics and shock design and test criteria//NASA. 2013. 37p.
  • Proton launch system mission planner's guide // Revision 7, Roscosmos. 2009. 249 p.
  • Space Launch System (SLS) design manual guide // NASA. 2017. 132 p.
  • Park R. et al. Acoustics and vibroacoustics applied in space industry. Chapter 20//INTECH. 2013. P. 480-511.
  • Dandaroy I. Backshell acoustic test of Orion spacecraft//LMSSC.2015. P. 27. Статья поступила в редакцию 20.08.2019 г. Окончательный вариант — 04.12.2019 г.
Еще
Статья научная