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:

Аэрофлот возобновляет программу полётов из Москвы в Абу-Даби
ПАО "Аэрофлот"

«РТ-Техприемка» разработала конкурсные задания для чемпионата «Время первых» по трем соревновательным компетенциям
АО "РТ-Техприемка"

На ОДК-Климов студенты трека «Крылья Ростеха» получили профессию сборщика авиадвигателей
АО "ОДК"

В мультимедийной бортовой системе Авиакомпании «Аврора» появились сахалинские мультфильмы
АО "Авиакомпания "Аврора"

Специалисты ОДК-Кузнецов заняли призовые места на чемпионате «Время Первых»
АО "ОДК"

Авиакомпания Smartavia начинает регулярные полеты на маршруте Санкт-Петербург-Ижевск
АО "Авиакомпания Смартавиа"

Почта России и Кыргыз Почтасы заключили соглашение о создании нового логистического коридора
АО "Почта России"

«Газпромнефть-Аэро» провела в Новосибирске заключительный отборочный этап конкурса «Лучший по профессии – 2026»
АО "Газпромнефть-Аэро"

В аэропорту Братск началась заливка разворотной площадки ВПП
Аэропорт Братск

Росэл начал поставлять "Вулканы" для АЭС
Госкорпорация Ростех

Создание и внедрение новых материалов улучшает технические характеристики двигателей ПД-8 и ПД-35
Госкорпорация Ростех

Red Wings увеличила пассажиропоток в Грузию на 23%
АО "Ред Вингс"

Победа предлагает отправиться этой осенью в Объединённые Арабские Эмираты
ООО «Авиакомпания «Победа»

Акции Аэрофлота закрыли дивидендный гэп за 18 дней
ПАО "Аэрофлот"

Специалисты ОДК стали призерами чемпионата «Время первых» в восьми компетенциях
АО "ОДК"

Гатчинское авиаремонтное предприятие ОДК-Сервис отмечает 85-летие со дня основания
АО "ОДК"

Авиакомпания NordStar выступила партнером заплыва X-WATERS Енисей
АО "Авиакомпания "НордСтар"

В МАИ создали первый российский двигатель на криптоне для малых спутников
Московский авиационный институт

Выпускники техникумов пополнили ряды сотрудников ОДК-СТАР
АО "ОДК-СТАР"

2 350 «Паспортов путешественника» получили юные пассажиры Аэроэкспресса за два летних месяца
ООО "Аэроэкспресс"