Моделирование отверждаемых цилиндрических элементов надувной антенны наноспутника

A Yu Beliaev,A L Svistkov

doi:10.17072/1994-3598-2017-4-5-10

Abstract

The usage of inflatable antennas for nanosatellites made of prepreg is considered in this paper. Antennas must have a high packing ratio and a simple reliable way of deployment. It is believed that bringing the antenna into working condition includes the process of hardening in a near-earth orbit. In this case the nanosatellite should perform a maneuver associated with a change in its orientation to the Sun. It is important for construction to exclude the unstability, which can lead to a violation of the technological regime. Folds should not appear in the unhardened construction in the process of maneuvering. Computational experiments for an inflatable antenna of the pin type in conditions when the nanosatellite makes a turn are performed. The results of the calculations showed that the lack of the folds in the inflatable antenna of the pin type can be achieved at an internal pressure respective with the value of one thousandth atmosphere. Undoubtedly the result depends on the geometric dimensions of the antenna and on the speed of maneuvering. For practical use it is possible to recommend a certainly higher pressure equal to one hundredth of the atmosphere.

Highlights

ВведениеДля осуществления надежной дальней связи космических аппаратов с Землей желательно использовать антенны больших размеров [1,2,3]
The usage of inflatable antennas for nanosatellites made of prepreg is considered in this paper
Curing occurs due to the heating of the structure under the influence of solar radiation. In this case the nanosatellite should perform a maneuver associated with a change in its orientation to the Sun

Summary

Введение

Для осуществления надежной дальней связи космических аппаратов с Землей желательно использовать антенны больших размеров [1,2,3]. В настоящее время форма надувной космической конструкции поддерживается поступлением воздуха. Использование баллонов высокого давления для этих целей представляется небезопасным и нерациональным с точки зрения увеличения размеров и массы конструкции. В Массачусетском технологическом институте предложили применять для поддержания формы надувной антенны порошок, выделяющий газ при снижении давления [5]. После надувания конструкции в открытом космосе происходит отверждение полимера, и конструкция приобретает необходимую жесткость. Целесообразно на околоземной орбите использовать технологию горячего отверждения антенны наноспутника. Чтобы обеспечить равномерность нагрева всей конструкции, необходимо ориентировать ее определенным образом и при необходимости менять эту ориентацию. С использованием специальных конечных элементов в вычислительном эксперименте определим условие появления складок в антенне штыревого типа при повороте наноспутника

Обоснование выбора математической модели

Задача об образовании складок надувной антенны штыревого типа

Заключение

Programs

Findings