УДК 621.396.677.861
В. Н. З и м и н
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
КРУПНОГАБАРИТНЫХ ТРАНСФОРМИРУЕМЫХ
КОСМИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
Приведены результаты частотных испытаний крупногабаритных
рефлекторов антенн космических аппаратов. Уровень динамиче-
ского воздействия выбирался минимальным с точки зрения возмож-
ности рассмотрения конструкций рефлекторов как динамической
системы с линейными свойствами, для которой справедливы поня-
тия частот и форм собственных колебаний.
E-mail:
Ключевые слова
:
крупногабаритные трансформируемые конструкции,
экспериментальный метод.
Особое место среди создаваемых в настоящее время крупногабаритных
трансформируемых космических систем занимают ферменные конструкции,
раскрытие которых происходит автоматически при срабатывании механизма
расчековки за счет первоначальной накопленной упругой энергии пружин,
расположенных в шарнирных соединениях [1, 2].
Особенность этих конструкций заключается в технологичности, компакт-
ности при транспортировке, большом отношении объемов в раскрытом и
сложенном состояниях, быстроте раскрытия (единицы секунд), малой мас-
се при значительных размерах и в то же время большой площади рабочей
поверхности в раскрытом состоянии (рис. 1).
Рассматриваемые конструкции состоят из двух поясов, соединенных меж-
ду собой диагональными стержнями. Пояса выполнены из складывающих-
ся стержней. Один из поясов связан со штангой, которая закрепляется на
базовом элементе конструкции либо на носителе, в частности на корпусе
космического аппарата (КА).
Пояс, связанный со штангой, будем называть верхним поясом, а другой
пояс — нижним. Узловые шарнирные соединения верхнего пояса располага-
ются на образующей поверхности, которая может быть плоской или осесим-
метричной. Сам же верхний пояс может не обладать симметрией. Примеры
возможных вариантов конфигурации верхнего пояса для плоских и осесим-
метричных конструкций изображены на рис. 2 и 3.
Следует отметить, что в данном случае под осесимметричной конструк-
цией ферменного типа понимается конструкция, для которой узловые шар-
нирные соединения расположены на осесимметричной образующей поверх-
ности.
Базовая ячейка верхнего и нижнего поясов — треугольник, образованный
тремя складывающимися стержнями, а базовая ячейка рассматриваемых фер-
менных конструкций — тетраэдр, образованный тремя диагональными и тре-
мя складывающимися стержнями. На базе конструкции элементарной ячей-
ки в форме тетраэдра можно построить ферменные модули разнообразных
пространственных форм (сферические, цилиндрические, параболические и
другие поверхности) с различными очертаниями внешнего контура. Габа-
ритные размеры создаваемой конструкции ферменного типа определяются
конкретными требованиями решаемой технической задачи.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 1 47
