УДК 629.7.018
Л. В. Д е н и с о в а, Д. Ю. К а л и н и н,
С. В. Р е з н и к
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ
СЕТЧАТЫХ РЕФЛЕКТОРОВ КОСМИЧЕСКИХ
АНТЕНН
Рассмотрены математические модели и результаты математи-
ческого моделирования тепловых режимов сетчатых рефлекторов
зеркальных космических антенн, которые могут быть использова-
ны при обосновании условий и выборе режимов наземных тепло-
вых испытаний. Представлены методики определения оптических
свойств и удельной теплоемкости металлических сетеполотен ра-
диотехнического назначения.
E-mail:
;
Ключевые слова
:
тепловой режим, сетчатый рефлектор, космиче-
ская антенна, металлическое сетеполотно, теплофизические свойства,
оптические свойства, тепловые испытания.
Одно из главных требований, предъявляемых к конструкции зеркальных
космических антенн (ЗКА), — стабильность формы и размеров рефлектора. С
ним вступает в противоречие ограничение массы и стоимости конструкции.
Основной причиной искажения формы рефлектора по сравнению с номи-
нальной являются температурные деформации, вызванные неравномерным
солнечным нагревом и охлаждением при заходе конструкции ЗКА в тень
Земли. При заданных тепловых нагрузках и размерах рефлектора его темпе-
ратурное состояние зависит от теплофизических свойств (ТФС) и оптических
свойств (ОС) материала отражающей поверхности.
В рефлекторах развертываемых ЗКА широко применяются трикотажные
металлические сетеполотна. В литературе крайне мало информации о моде-
лировании тепловых режимов и методах испытаний сетчатых рефлекторов,
отсутствуют данные по ТФС и ОС сетеполотен.
Цель настоящей работы — разработка и обоснование методов теорети-
ческих и экспериментальных исследований, направленных на получение до-
стоверных данных о тепловых режимах ЗКА с сетчатыми рефлекторами, а
также данных по ТФС и ОС сетеполотен.
Зеркальные космические антенны с сетчатыми рефлекторами.
Со-
временные тенденции развития космических систем связи, навигации, радио-
локации, астрономии потребовали создания развертываемых в космосе круп-
ногабаритных ЗКА. Антенны с сетчатой радиоотражающей поверхностью
имеют малую погонную массу (менее 1 кг/м
2
)
и обладают достаточно высо-
кой стабильностью формы и размеров при больших габаритах (рис. 1) [1].
Наиболее эффективные технические решения рефлекторов ЗКА основа-
ны на объединении металлических сетеполотен с элементами из компози-
ционных материалов [2–6]; основные параметры некоторых современных
рефлекторов ЗКА приведены в табл. 1. В рефлекторах всех упомянутых ан-
тенн используются позолоченные металлические трикотажные сетеполотна,
однако материалы волоконной основы и структура сетеполотен могут быть
разными (рис. 2).
Как известно, допустимое отклонение профиля рефлектора ЗКА опреде-
ляется величиной
Λ
/
16
или даже
Λ
/
50
, где
Λ
— длина радиоволны, на ко-
торой работает антенна [7, 8]. Для известных ЗКА (см. табл. 1) допустимые
92 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 1
