Методика определения координат размещения бортовой аппаратуры с предварительной оценкой массы бортовой кабельной сети


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предлагается методика для оптимизации компоновки бортовой аппаратуры в отсеках космических аппаратов по критерию минимума массы бортовой кабельной сети. Цель работы заключается в создании единой методики размещения приборов и проверки выполнения технических требований. Приведены методические выкладки, касающиеся учёта подключений приборов между собой и с прочими элементами систем, а также предварительной оценки массы бортовой кабельной сети, как задачи вариационного исчисления с элементами топологической оптимизации. Представлен алгоритм размещения приборов на основе схемы их подключений с возможностью контроля выполнения эргономических, монтажных, габаритных, массо-центровочных требований к компоновке. Тестирование проведено на примере космического аппарата с отсеком цилиндрической формы. Оно было организовано в несколько этапов, чтобы проследить изменение массы бортовой кабельной сети при смещениях приборов для выполнения эргономических, монтажных, габаритных требований. Результаты тестирования позволили усовершенствовать процедуры определения координат размещения приборов с заданным положением и значений габаритных зазоров, а также сравнить полученную массу кабелей с данными из статистики.

Об авторах

А. А. Беляков

Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: jake.dunn@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-5789-8048

инженер-конструктор III категории

Россия

А. И. Шулепов

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: shulepov-al@mail.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры космического машиностроения имени Генерального конструктора Д.И. Козлова

Россия

В. М. Папазов

Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва

Email: PVM-01@yandex.ru

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

Россия

В. И. Приходько

Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва

Email: RYY.SORAN@gmail.com

начальник сектора

Россия

А. В. Федосов

Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва

Email: Deingel@yandex.ru

инженер-конструктор I категории

Россия

Список литературы

  1. Агафонов Д.В., Воробьёв Ю.А., Осокин Ю.В. Метод оптимизации монтажа бортовой кабельной сети на изделиях ракетно-космической техники // Космонавтика и ракетостроение. 2013. № 1 (70). С. 88-94.
  2. Бодрышев С.В. Методы пространственной компоновки на основе функциональных зависимостей эксплуатационных параметров. Дис. … канд. техн. наук. Москва, 2006. 172 с.
  3. Клягин В.А., Петров И.А., Серебрянский С.А., Лаушин Д.А. Методика решения задачи автоматизированной компоновки блоков БРЭО последовательными приближениями на основе дискретной модели их размещения на базовых плоскостях отсеков // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2018. № 54. С. 78-89. doi: 10.15593/2224-0082/2018.54.07
  4. Петров И.А. Методика автоматизированной компоновки блоков бортового радиоэлектронного оборудования и трассировки коммуникаций на этапах разработки ЛА. Дис. … канд. техн. наук. Москва, 2019. 147 с.
  5. Кулиш Е.Н., Михайлов К.А., Тихомиров В.А. О минимизации связывающей сети при прямоугольной трассировке // Сборник ВИМИ. 1976. № ВМ Д02753. 6 с.
  6. Гаврилов В.Н. Автоматизированная компоновка приборных отсеков летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1988. 137 с.
  7. Калинин Б.В. Автоматизация синтеза топологии и размещения коммуникационных сетей. Дис. … канд. техн. наук. Куйбышев, 1985. 274 с.
  8. Головастиков Е.В. Методы и средства автоматизации структурно-пространственного проектирования бортовой кабельной сети летательных аппаратов. Дис. … канд. техн. наук. Самара, 1993. 180 с.
  9. Иванов А.О., Тужилин А.А. Задача Штейнера на плоскости или плоские минимальные сети // Математический сборник. 1991. Т. 182, № 12. С. 1813-1844.
  10. Kruskal J.B. On the shortest spanning subtree of a graph and the traveling salesman problem // Proceedings of the American Mathematical Society. 1956. V. 7, Iss. 1. P. 48-50. doi: 10.1090/S0002-9939-1956-0078686-7
  11. Dijkstra E.W. A note on two problems in connexion with graphs // Numerische Mathematik. 1959. V. 1, Iss. 1. P. 269-271. doi: 10.1007/BF01386390
  12. Беляков А.А., Приходько В.И., Шулепов А.И. Метод автоматизированного размещения приборов в отсеке космического аппарата с учётом подключения к электроразъёмам гермоплат бортовой кабельной сети // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2023. Т. 22, № 4. С. 7-24. doi: 10.18287/2541-7533-2023-22-4-7-24
  13. Мясников А.Ю. Теоретические аспекты проектирования компонентов бортовой кабельной сети летательных аппаратов // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2023. Т. 22, № 4. С. 86-98. doi: 10.18287/2541-7533-2023-22-4-86-98
  14. Лазарев И.В. Математические методы оптимального проектирования конструкций: уч. пособие. Новосибирск: Сибирская государственная академия путей сообщения, 1995. 295 с.
  15. Рвачёв В.Л. Геометрические приложения алгебры логики. Киев: Технiка, 1967. 212 с.
  16. Беляков А.А., Шулепов А.И., Шестеряков С.И., Приходько В.И., Кабушев И.С., Прокопьев Е.В., Мурадов А.А. Выполнение эргономических, монтажных, габаритных требований при автоматизированном размещении приборов в отсеках изделий ракетно-космической техники // Труды МАИ. 2023. № 133.
  17. Беляков А.А., Шулепов А.И., Папазов В.М. Конструктивная совместимость бортовой аппаратуры в отсеке, способы обеспечения, оптимизация компоновки и связей по бортовой кабельной сети // Материалы XXVII Международной научно-практической конференции «Решетнёвские чтения», посвящённой памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М.Ф. Решетнёва (08-10 ноября 2023 г., Красноярск). Ч. 1. Красноярск: СибГУ им. М. Ф. Решетнёва, 2023. С. 11-12.
  18. Powell M.J.D. An efficient method for finding the minimum of a function of several variables without calculating derivatives // The Computer Journal. 1964. V. 7, Iss. 2. P. 155-162. doi: 10.1093/comjnl/7.2.155
  19. Prim R.C. Shortest connection networks and some generalizations // Bell System Technical Journal. 1957. V. 36, Iss. 6. P. 1389-1401. doi: 10.1002/j.1538-7305.1957.tb01515.x

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах