В Институте вычислительных технологий СО РАН реализован проект по исследованию свойств орбитальных и наземных антенн из композитных материалов.

Для обеспечения надежной связи с космическими аппаратами (в том числе военной и правительственной) необходимо создание крупногабаритных прецизионных рефлекторов (или отражателей) антенн, при изготовлении которых сегодня все больше используются композиты. Решению этой проблемы был посвящен проект, который выполнялся Институтом вычислительных технологий совместно с Сибирским государственным университетом науки и технологий им. М.Ф. Решетнева (г. Красноярск) при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в интересах индустриального партнера — АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнева (г. Железногорск Красноярского края), ведущего предприятия России в области космических аппаратов связи, телевещания, навигации и геодезии. Цель проекта заключалась в разработке конструкций и опытной отработке технологий изготовления образцов крупногабаритного рефлектора антенны наземного применения и трансформируемого прецизионного крупногабаритного рефлектора антенны космического назначения, работающих в диапазонах 42,5—45,5 ГГц и 18,2—21,2 ГГц.

«Рефлекторы антенн такого частотного диапазона должны одновременно обладать высокой геометрической стабильностью, устойчивостью к температурным воздействиям, небольшим весом и повышенной жесткостью. Оценка и подтверждение выполнения этих требований предполагает решение сопряженных задач механики деформируемого твердого тела, аэродинамики и теплопроводности, — рассказал руководитель авторского коллектива, доктор технических наук Владимир Викторович Москвичев. — Перед нами была поставлена задача провести комплексные расчетно-экспериментальные исследования механики деформирования и разрушения, характеристик механических свойств, предельных состояний и надежности конструкций рефлекторов в заданных режимах и условиях транспортирования, развертывания и эксплуатации».

При решении этой задачи, как отметил ученый, был предложен новый подход к анализу соответствия конструкций прецизионных рефлекторов техническим требованиям. Речь идет о частичной замене экспериментальных исследований расчетными испытаниями на прочность. На основе разработанных методик и многомасштабных численных моделей в ИВТ СО РАН были определены особенности деформирования структурно-неоднородных элементов и композитных конструкций рефлекторов, исследованы особенности предельных состояний конструкций. Компьютерное моделирование позволило также проводить параметрическую оптимизацию конструкций рефлекторов.

«Для конструкций крупногабаритных рефлекторов целесообразно рассматривать как минимум два иерархических уровня расчетного анализа, — пояснил В.В. Москвичев. — Первоначально на стадии эскизного проектирования на упрощенных математических моделях выполняется решение ограниченного числа задач для оценки принципиальной возможности построения и работоспособности альтернативных вариантов рефлекторов. Затем на стадии технического проектирования проводится полный расчетный анализ эффективности конструктивных решений с инженерной степенью детализации, соответствующей действующим отраслевым нормативным документам. Итоговым же результатом являются предложения по обеспечению требуемых характеристик геометрической стабильности, прочности, ресурса и надежности конструкций; система показателей оценки качества и обоснование рационального выбора из нескольких альтернативных вариантов. Мы успешно прошли все эти стадии».

Результаты, полученные сотрудниками ИВТ СО РАН в ходе выполнения проекта, являются расчетно-экспериментальной базой для оптимизации силовых конструкций антенн и проектных расчетов крупногабаритных прецизионных рефлекторов нового поколения. На основе выполненных исследований была разработана конструкторско-технологическая документация на изготовление рефлекторов космических и наземных антенн из композитов с применением интеллектуальных полимерных материалов, составлены требования по обеспечению качества и надежности их конструкций. В 2019 году на базе АО «ИСС» намечены предварительные и приемочные испытания составных частей разработанных рефлекторов.

 

Пресс-служба ИВТ СО РАН

Похожие новости

  • 22/10/2018

    Сибирские ученые усовершенствовали методику проектирования гидравлических турбин

    В Институте вычислительных технологий СО РАН завершен очередной этап исследований, связанных с разработкой вычислительных технологий для расчета течения и проектирования проточных трактов гидротурбин. Статья об этом вышла в журнале «Structural and Multidisciplinary Optimization».
    491
  • 10/05/2018

    Красноярские ученые смоделировали безопасный выход людей с крупных спортивных объектов

    Ученые Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН) разработали сценарии штатного и аварийного выхода людей со стадионов Чемпионата мира по футболу 2018 и объектов Универсиады 2019.
    829
  • 23/01/2019

    Новосибирские физики смоделировали атмосферу экзопланет

    ​Сотрудники Института лазерной физики СО РАН в лабораторных условиях моделируют плазменный ветер, аналогичный тому, что испускают объекты в сотнях световых лет от Земли. Эти исследования имеют большое значение для изучения состава и динамики верхней атмосферы разных классов экзопланет, в том числе потенциально пригодных для жизни.
    810
  • 19/09/2019

    Большие данные — большие вызовы

    ​В рамках VII Международного форума технологического развития «Технопром» обсудили возможности использования больших данных для науки, бизнеса и государства. В настоящий момент все они нуждаются в эффективных цифровых инструментах для решения широкого круга задач.
    221
  • 16/04/2019

    Восемь ответов на частые вопросы о СНЦ ВВОД

    Зачем нужен Сибирский национальный центр высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных — СНЦ ВВОД? Откуда придут деньги на его создание? Как этот проект связан с синхротроном СКИФ? С другими проектами «Академгородка 2.
    511
  • 17/04/2019

    Центр хранения и обработки данных может быть создан в Новосибирске к 2022 году

    ​Сибирский центр высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных планируется создать к 2022 году. Он нужен, в том числе для обработки и хранения информации с источника синхротронного излучения "СКИФ" (создается по нацпроекту "Наука"), сообщил ТАСС замдиректора Института вычислительных технологий СО РАН Андрей Юрченко.
    1189
  • 23/08/2019

    Ученые ИВМ СО РАН и АлтГУ создали математическую основу для упрощения работы в области жидкостных технологий

    Ученые Алтайского государственного университета и Института вычислительного моделирования ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» завершили первый этап работы над проектом по исследованию процессов тепломассообмена и динамики явлений в многофазных системах.
    411
  • 05/04/2019

    На форуме «Городские технологии» обсудили цифровую экономику

    ​В рамках форума-выставки новых технологий и разработок «Городские технологии-2019» прошла секция, посвященная роли цифровой экономики в интересах власти и бизнеса. Модераторами выступили представители Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН — член-корреспондент РАН Сергей Игоревич Кабанихин и врио директора ИВМиМГ СО РАН доктор физико-математических наук, профессор РАН Михаил Александрович Марченко.
    708
  • 02/02/2018

    Ученые ИВТ СО РАН занимаются математическим моделированием в медицине

    ​Клеточные белки и их сети играют важную роль в нормальном функционировании организма. Биологи сравнивают каждую такую сеть с оркестром, а дирижером (с относительно недавнего времени) считают микроРНК — множество малых некодирующих молекул РНК, которые регулируют почти все процессы и химические реакции в организме человека.
    828
  • 14/06/2018

    Наночастицы нитрида титана повысят производительность оптоволоконных линий связи

    Ученые Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН) совместно с коллегами из Сибирского федерального университета, Сибирского государственного университета науки и технологий им.
    1149