В. И. Буякас1, М. Д. Глотов2
1, 2 Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской Академии Наук (Москва, Россия)

1 bujakas@yandex.ru, 2 maxglotov1998@yandex.ru

Постановка проблемы. В настоящее время для создания космических антенн разрабатываются и используются различные типы трансформируемых конструкций. Классическая конструкция лепесткового зеркала обладает компактной укладкой и сравнительно простой системой раскрытия, однако имеет два существенных недостатка. Во-первых, в рабочем состоянии длинные лепестки консольно закреплены на центральном зеркале, что приводит к низкой жесткости раскрытого рефлектора. Во-вторых, в этой конструкции длинный лепесток связан с центральным зеркалом цилиндрическим шарниром. Поэтому небольшие ошибки в установке шарнира или повороте лепестка при раскрытии приводят к большим ошибкам положения конца лепестка, что сильно снижает качества антенны. Для устранения указанных недостатков необходимо разработать новую схему раскрытия лепестковой радиоастрономической антенны.

Цель. Создать конструкцию, обеспечивающую двухэтапное раскрытие точного лепесткового зеркала, и исследовать кинематику ее раскрытия.

Результаты. Предложена двухэтапная схема раскрытия лепестковой антенны космического радиотелескопа: сначала осуществляется предварительное ненапряженное низкоточное раскрытие антенны, затем выполняется высокоточная фиксация конечного состояния раскрытого рефлектора. Для фиксации конечного состояния раскрытой антенны предложено использовать самоустанавливающиеся замки. Приведены результаты моделирования предложенной схемы раскрытия антенны.

Практическая значимость. Результаты исследования схемы раскрытия лепестковой антенны могут быть полезны при разработке антенн космических радиотелескопов сантиметрового и миллиметрового диапазонов нового поколения.

Буякас В.И., Глотов М.Д. Кинематика двухэтапного раскрытия лепестковой радиоастрономической антенны // Антенны. 2024. № 3. С. 58–64. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202403-07

1. Bing W., et al. Space deployable mechanics: A review of structures and smart driving // Materials & Design. 2024. V. 237. DOI: 10.1016/j.matdes.2023.112557.
2. Semler D., Tulintseff A., Sorrell R., et al. Design, integration and deployment of the TerreStar 18-meter reflector // Proceedings of the 28th AIAA international communications satellite systems conference. 2010.
3. Казанцев З.А. и др. Параболический трансформируемый рефлектор для платформы CubeSat // Космические аппараты и технологии. 2020. Т. 4. № 2. С. 85–95. DOI: 10.26732/j.st.2020.2.03.
4. Baoyan D., et al. Large deployable satellite antennas. Springer Singapore. 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-15-6033-0.
5. Кардашев Н.С. и др. «Радиоастрон» – телескоп размером 300000 км: основные параметры и первые результаты наблюдений // Астрономический журнал. 2013. Т. 90. № 3. С. 179–222.
6. Tao An, et al. Space very long baseline interferometry in China // Advances in Space Research 2020. V. 65. № 2. P. 850–855. DOI: doi.org/10.1016/j.asr.2019.03.
7. He Huang, et al. Design and deploying study of a new petal-type deployable solid surface antenna // Acta Astronautica. 2018. V. 148. P. 99–110.
8. Dornier, FIRST Technology study. Multisurface control mechanism for a deployable antenna / Final report. RP-FA-D003. 1987.
9. Александров Ю.А. и др. Радиоастрон (проект «Спектр Р). Основные параметры и испытания // Вестник ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина». 2011. № 3. С. 11–18.
10. Ковалев Ю.А. и др. Проект «Радиоастрон». Измерение и анализ основных параметров космического телескопа в полете в 2011–2013 гг. // Космические исследования. 2014. Т. 52. № 5. С. 430–439.
11. Буякас В.И. Новая концепция точного лепесткового зеркала для космической радиоастрономии // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2021. № 3. С. 22–28. DOI: 10.3103/S1068335621030039.
12. Буякас В.И., Глотов М.Д. Физическое моделирование системы раскрытия нового лепесткового зеркала для космической радиоастрономии // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2021. № 9. С. 3–9. DOI: 10.3103/S1068335621090025.
13. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М.: Наука. 1965.
14. Bujakas V.I. Isostatic adjustable structure for new petal space reflector deployment // International Journal of Solids and Structures. 2022. V. 238. № 1. P. 111383. DOI: doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2021.111383.
15. Яндекс.Диск. 3D модель лепесткового зеркала [Электронный ресурс] / URL: https://disk.yandex.ru/d/aKhLi_aC4EnXog (дата обращения: 04.04.2024).