Улучшить качество связи: ученые МАИ разработали новую схему космической антенны

Московский авиационный институт, 15 апреля 2021 года

Учёные из МАИ работают над созданием крупногабаритной космической антенны зонтичного типа, которая позволяет получать на орбите Земли гладкую отражающую поверхность диаметром более 10 метров. В космос она выводится в сложенном компактном состоянии. Автор идеи и руководитель проекта — доцент кафедры 602 «Проектирование и прочность авиационно-ракетных и космических изделий» МАИ, старший научный сотрудник Института прикладной механики РАН Сергей Русских.

В МАИ предложили новую схему космической антенны зонтичного типа. В настоящее время подобные системы имеют несколько видов применений. Они нужны для телекоммуникационных спутников, обеспечивающих подвижную и стационарную связь на Земле, доступ в интернет, ретрансляцию теле- и радиопрограмм. Отвечают такие антенны за специализированные виды связи — военного назначения, систем спасения, за связь между различными космическими аппаратами. И, наконец, антенны необходимы для дистанционного зондирования Земли как в военных, так и в прикладных и научных целях.

Новая антенна состоит из радиальных стержней, поддерживаемых в необходимом положении тросовыми элементами. Её планируют запатентовать в ближайшее время. Сергей Русских занимался разработкой математических моделей и расчётами, в соавторстве опубликовав 10 научных работ в ведущих журналах. Разработкой уже заинтересовалось несколько предприятий.

В отличие от ранее известных конструкций подобного типа, антенна будет не только развёртываться в космосе из сложенного компактного состояния в предварительное рабочее, но ещё и претерпевать процесс формоизменения за счёт необходимых деформаций радиальных стержней.

«Наша схема предлагает использовать циклически симметричную зонтичную антенну, каркас которой состоит из гибких нерастяжимых радиальных стержней, связанных по параллелям растяжимыми тросами. Число стержней может быть любым — чем их больше, тем более гладкая поверхность сетополотна получается, — говорит учёный МАИ. — В начальном транспортировочном состоянии многозвенные стержни уложены в компактные упаковки, которые удерживаются определёнными связями. Когда эта связь устраняется — стержни приходят в движение и решается задача развёртывания. Одновременно с этим приходит в движение под действием предварительно сжатых пружин гидравлический демпфер, который обеспечивает плавное движение штока антенны. При определённом положении штока, когда корневой элемент радиального стержня встал на упор и все стержни находятся в прямолинейном положении, начинается процесс их деформирования с одновременным натягиванием тросовых элементов. Таким образом обеспечивается медленное и плавное движение всех конструктивных элементов антенны и приведение её в рабочее положение, без существенных ответных реакций на космический аппарат».

Не смотря на то, что сегодня существует более 50-ти патентов на развёртываемые антенные конструкции в космосе только в Российской Федерации, все они либо не имеют расчётов, либо их расчёты выполнены на компьютере с использованием прикладных программных коммерческих комплексов. Сергей Владимирович создал общую модель антенны и универсальные расчётные программы по определению её параметров в одном из языков компьютерной алгебры. Более того, им построены две принципиально разные математические модели для различного числа радиальных стержней и числа их составляющих звеньев — для пологой антенны и для случая сильного изгиба. Все алгоритмы и модели верифицированы и проверены на сходимость и устойчивость расчётов, выполнена оценка точности получаемой поверхности. 




Сообщения компаний:

МАИ выпустил первых в России дипломированных специалистов по закупкам в области высокотехнологичного машиностроения
Московский авиационный институт

Выпускникам российско-китайских программ бакалавриата и магистратуры МАИ-ШУЦТ вручили дипломы 10 июля 2026
Московский авиационный институт

В Победе рассказали, как готовят бортпроводников
Авиакомпания "Победа"

«Газпромнефть-Аэро» провела второй отборочный этап конкурса профессионального мастерства «Лучший по профессии – 2026»
АО "Газпромнефть-Аэро"

Ан-124-100 авиакомпании «Волга-Днепр» впервые в истории приземлился на космодроме Восточный
Группа компаний «Волга-Днепр»

Миллион подключений: пассажиры Эмирейтс высоко оценили Wi-Fi от Starlink
Авиакомпания Emirates

Выпускники первой совместной программы России и ОАЭ по подготовке инженеров получили дипломы в МАИ
Московский авиационный институт

Новое туристическое направление из аэропорта «Казань» – Эль-Аламейн
АО "Международный аэропорт "Казань"

КрасАвиа успешно подтвердила сертификат ISO 9001
АО "КрасАвиа"

«Авиакомпания «Аврора» представила свой опыт работы с персоналом предприятиям Сахалинской области
АО "Авиакомпания "Аврора"

Летнее кафе приняло первых посетителей на привокзальной площади главной воздушной гавани Сахалина
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Международный аэропорт Красноярск признан лучшим за заботу о ментальном здоровье сотрудников
Международный аэропорт Красноярск

Ростех впервые приглашает студентов к участию в ежегодной Премии имени Макаровца
Госкорпорация Ростех

В аэропорту Краснодара в 11-й раз прошла донорская акция
Международный аэропорт Краснодар

Utair увеличил количество рейсов в Худжанд из Сургута
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Red Wings будет летать из Сочи в Израиль зимой
АО "Ред Вингс"

Ростех впервые представил на «Дрон Экспо-2026» беспилотники для мониторинга и доставки грузов «Сатурн»
Госкорпорация Ростех

Самарские студенты «Крыльев Ростеха» проходят практику в конструкторских отделах ОДК-СТАР
АО "ОДК"

Команду аэровокзала «Южно-Сахалинск» признали одной из лучших в управлении бизнес-системой
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Аэроэкспресс впервые провел праздничную акцию для пассажиров в День семьи, любви и верности
ООО "Аэроэкспресс"