О надежности функционирования механизмов раскрытия десантных модулей

Аннотация

Разработка механизмов раскрытия, фиксации узлов и систем десантных модулей межпланетных автоматических космических аппаратов --- это сложная инженерная задача, ошибки в решении которой приводят к критичным отказам. Для осуществления межпланетной миссии необходима безотказная работа механизмов раскрытия, что, в свою очередь, требует эффективных методик конструирования и расчетно-экспериментального обеспечения надежности в условиях неполных знаний о воздействиях планет на межпланетные космические аппараты. В отличие от зарубежного опыта в отечественной практике методологии проектирования высоконадежных механизмов раскрытия и фиксации уделяется недостаточное внимание. Приведены подходы к расчетно-экспериментальному обеспечению надежности функционирования механизмов раскрытия десантных модулей. Проанализированы факторы, оказывающие влияние на надежность механизмов раскрытия и фиксации. Показано, что надежность функционирования механизмов раскрытия и фиксации во многом определяет запасы движущих моментов (сил) приводов раскрытия с учетом конструкторско-технологических факторов, причем для механизмов десантных модулей они должны рассчитываться, исходя из условий и воздействий (климатических, атмосферных и гравитационных) планет назначения

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Похабов Ю.П., Блинов Д.С., Колобов А.Ю. О надежности функционирования механизмов раскрытия десантных модулей. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2022, № 3 (142), c. 40--56. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3941-2022-3-40-56

Литература

[1] Sarafin T.P., Larson W.J. Spacecraft structures and mechanisms. Springer Netherlands, 1995.

[2] Conley P.L., Packard D., Purdy W. Space vehicle mechanisms. New York, John Wiley and Sons, 1998.

[3] Fowler R.M., Howell L.L., Magleby S.P. Compliant space mechanisms: a new frontier for compliant mechanisms. Mech. Sc., 2011, vol. 2, no. 2, pp. 205--215. DOI: https://doi.org/10.5194/ms-2-205-2011

[4] Biswal M.M.K., Annavarapu R.N. Mars missions failure report assortment review and conspectus. AIAA Propulsion and Energy Forum, 2020. DOI: https://doi.org/10.2514/6.2020-3541

[5] Штокал А.О., Рыков Е.В., Добросовестнов К.Б. и др. Пути повышения надежности работы узлов раскрытия космических аппаратов с отложенным срабатыванием. Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2017, № 4, с. 60--67.

[6] Gore B.W. Critical clearances in space vehicles. Aerospace report No. ATR-2009(9369)-1. El Segundo, Aerospace Corporation, 2008.

[7] Похабов Ю.П. Теория и практика обеспечения надежности механических устройств одноразового срабатывания. Красноярск, СФУ, 2018.

[8] Похабов Ю.П. О необходимости запасов движущих моментов (сил) в подвижных узлах раскрывающихся конструкций. Вестник машиностроения, 2020, № 2, с. 29--33.

[9] Горовцов В.В., Жиряков А.В., Телепнев П.П. и др. Исследование динамики и решение задачи проектирования трансформируемых конструкций посадочного модуля КА "Экзомарс". Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2016, № 4, с. 75--80.

[10] Ефанов В.В., Телепнев П.П., Кузнецов Д.А. и др. Методологические аспекты задачи структурной идентификации параметров динамической схемы космического аппарата. Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2021, № 3, с. 44--53. DOI: https://doi.org/10.26162/LS.2021.53.3.006

[11] Кузнецов А.А. Надежность конструкции баллистических ракет. М., Машиностроение, 1978.

[12] Кузнецов А.А., Золотов А.А., Комягин В.А. и др. Надежность механических частей конструкции летательных аппаратов. М., Машиностроение, 1979.

[13] Бирюков Г.П., Кукушкин Ю.Ф., Торпачёв А.В. Основы обеспечения надежности и безопасности стартовых комплексов. М., Изд-во МАИ, 2002.

[14] Похабов Ю.П., Шендалёв Д.О., Колобов А.Ю. и др. К вопросу установления коэффициентов безопасности и запасов прочности при заданной вероятности неразрушения силовых конструкций. Сибирский аэрокосмический журнал, 2021, т. 22, № 1, с. 166--176. DOI: https://doi.org/10.31772/2712-8970-2021-22-1-166-176

[15] Алешин В.Ф., Колобов А.Ю., Петров Ю.А. Проблемные вопросы прогнозирования и подтверждения надежности космических аппаратов длительного функционирования. Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015, № 6, с. 31--41. DOI: https://doi.org/10.7463/0615.0778993

[16] Postma R.W. Force and torque margins for complex mechanical systems. Proc. 37th Aerospace Mechanisms Symp., 2004, pp. 107--118.

[17] Романов А.В., Тестоедов Н.А. Основы проектирования информационно-управляющих и механических систем космических аппаратов. СПб., Профессионал, 2015.

[18] Золотов А.А., Похабов Ю.П., Гусев Е.В. Обеспечение проектной надежности раскрывающихся конструкций космических аппаратов. Полет, 2018, № 7, с. 36--45.

[19] Хопин П.Н. Оценка работоспособности пар трения с твердосмазочными покрытиями в условиях вакуума. Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2016, № 2, с. 85--90.