Обеспечение теплового режима блока определения координат звёзд системы астроориентации космического аппарата на основе решения связанной термоупругой задачи

С. В. Цаплин, С. А. Болычев

Аннотация


Работа посвящена исследованию теплового режима платформы чувствительных элементов, предназначенной для астроориентации космического аппарата при воздействии условий эксплуатации. Рассматривается температурное поле и напряжённо-деформированное состояние платформы под действием тепловыделения приборов платформы с учётом работы системы термостатирования на основе численного решения связанной термоупругой задачи. Расчёт температурного поля и поля деформаций платформы проводился методом конечных элементов с помощью программного пакета ANSYS. Для проведения расчётов на основе геометрической 3D-модели платформы была разработана конечно-элементная модель платформы. На первом этапе был выполнен расчёт стационарного поля скоростей теплоносителя в каналах платформы. Далее был выполнен расчёт температурного поля платформы с учётом гидродинамики теплоносителя. По рассчитанному полю температур проведён расчёт деформированного состояния платформы под действием тепла. Найдены угловые отклонения посадочных мест блоков определения координат звёзд (в среднем 2'') по сравнению с первоначальным недеформированным состоянием. Показано, что угловые отклонения не превосходят предельно допустимых значений. Разработаны предложения по созданию высокоточной системы контроля положения блоков определения координат звёзд с точностью 1''.


Ключ. слова


Космический аппарат; астроориентация; блок определения координат звёзд; температурное поле; поле деформаций; угловое отклонение

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Аванесов Г.А., Воронков С.В., Форш А.А. Стенд для динамических испытаний и геометрической калибровки астронавигационных приборов // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2003. Т. 46, № 4. С. 74-79.

2. Аванесов Г.А., Воронков С.В., Форш А.А., Куделин М.И. Звёздные координаторы систем ориентации космических аппаратов // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2003. Т. 46, № 4. С. 66-69.

3. Василейский А.С., Железнов М.М., Зиман Я.Л. Алгоритмы координатной привязки космических видеоданных по навигационным измерениям // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2003. Т. 46, № 4. С. 38-44.

4. Смирнов А.П., Романова Т.Л. Стабилизация космической платформы с помощью трёх автоколлиматоров // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2014. Т. 57, № 7. С. 69-75.

5. Никитин А.В. Использование данных навигационных приборов с целью получения и координатной привязки видеоданных дистанционного зондирования Земли высокого разрешения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2009. Т. 6, № 1. С. 272-281.

6. Боли Б., Уэйнер Дж. Теория температурных напряжений. М.: Мир, 1964. 520 с.

7. Новацкий В. Теория упругости. М.: Мир, 1975. 872 с.

8. Коваленко А.Д. Основы термоупругости. Киев: Наукова думка, 1970. 308 с.

9. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1978. 736 c.

10. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа, 1980. 469 с.

11. Дунаев Б.С., Красиков В.А., Никитин А.В. Наземный эксперимент по синхронному определению параметров угловой инерциальной ориентации тремя приборами БОКЗ-М // Сб. трудов второй Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы ориентации и навигации космических аппаратов». Таруса: ИКИ РАН, 2010. С. 31-32.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2412-7329-2016-15-2-90-101

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533