Разработка конструктивно-компоновочной схемы платформы микроспутника, страница 2

Рисунок 4.3 – Размещение служебных систем.

Размещение аппаратуры СОС представлено на рисунке 4.4. Электромагниты ЭМИО в соответствии с их условиями работы размещены ортогонально, УДМ расположен в плоскости  параллельной YOX, что позволяет стабилизировать микроспутник по каналу курса и крена.

Рисунок 4.4 – Схема размещения аппаратуры СОС

С учетом того, что не допускается наличие в угле 100°, в направлении оптической оси прибора БОКЗ-МФ элементов конструкции, зеркально отражающих и рассеивающих свет, их размещение целесообразно произвести на специальном кронштейне под определенным углом, исключающим попадание в «зону отчуждения» элементов конструкции, штанги гравитационного устройства и Земли при ориентированном полете. Расположение БОКЗ-МФ с указанием «зон отчуждения» изображено на рисунке 4.5. БОКЗ-МФ установлены симметрично под углом 48° к горизонтальной плоскости.

Рисунок 4.5 – Расположение БОКЗ-МФ с указанием «зон отчуждения».

Гравитационное устройство должно быть размещено на оси ОУ, проходящей через центр масс МКА. Оно крепится на том же кронштейне, что и БОКЗ-МФ. С учетом обеспечения возможности установки различной целевой аппаратуры, что вызывает изменение положения центра масс, необходимо предусмотреть возможность смещения места крепления ГУ по осям OX и OZ ССК.

Размещение целевой аппаратуры может осуществляться как спереди или сзади (по направлению полета), так и снизу несущей конструкции (рисунок 4.6). Габариты зон могут корректироваться в зависимости от размеров зоны полезного груза РН. При этом целевая аппаратура должна представлять собой блок, имеющий собственную конструкцию и  СОТР, включающую радиатор, ЭВТИ, активные средства (при необходимости). Блок целевой аппаратуры крепится к  несущей конструкции ПСС. Преимущества размещение блока целевой аппаратуры спереди и сзади состоит в том, что при этом не меняется площадь миделя МКА, что улучшает баллистический коэффициент. Размещения блока целевой аппаратуры снизу дает преимущества с точки зрения применения гравитационной системы ориентации и стабилизации в режимах «успокоения», «захвата».

Блочное размещение целевой аппаратуры с собственной СОТР наиболее целесообразно для оптико-электронных БЦК.

Рисунок 4.6 – Зоны размещения целевой аппаратуры.

Для несолнечно-синхронных орбит с учетом применяемой гравитационно-магнитно-гираскопической системы ориентации и стабилизации, характеризующейся крайне малыми значениями стабилизирующих моментов, выбрана СЭС с не ориентируемыми панелями БС для исключения действующих на микроспутник опрокидывающих моментов при ориентации панелей. В соответствии с проведенными расчетами выбранная схема требует использование панелей БС с площадью 2,6 кв.м.

Форма панелей выбирается исходя из требований размещения ПСС в транспортном положении в ЗПГ РН, с учетом выбранной зоны размещения целевой аппаратуры. Схема раскрытия солнечных панелей выбирается из расчета расположения зоны целевой аппаратуры. Она также предполагает использование фиксаторов (пиросредства) на участке выведения, раскрытие осуществляется торсионными пружинами после освобождения фиксаторов. Для примера рассмотрены панели с габаритами 500х860 мм в транспортном положении (рисунок 4.7) и в рабочем положении (рисунок 4.8).

Рисунок 4.7 – Транспортное положение микроспутника.

Рисунок 4.8 – Микроспутник в рабочем положении с выдвинутой гравитационной штангой.

Основные габариты ПСС (без учета панелей солнечных батарей) представлены на рисунке 4.9.


Рисунок 4.9 – Основные габариты платформы служебных систем (панели солнечных батарей не показаны).


При размещении в качестве целевой аппаратуры оптико-электронного комплекса «Опсат-2000» возможно несколько вариантов. Одним из них является размещение целевой аппаратуры на переднее или задней зоне (рисунок 4.10). Данная компоновка имеет преимущества в том, что за счет минимизации площади миделя и коэффициента лобового сопротивления минимизируется баллистический коэффициент, что позволяет увеличить срок активного существования микроспутника. К недостаткам данной компоновки можно отнести ограничение по высоте зоны полезной нагрузки. Таким образом из комплекса, состоящего из трех оптических систем, возможно установить только камеры КОЭ-40 и КОЭ-200.

Рисунок 4.10 - Компоновка ОЭК «ОПСАТ» в передней зоне.

Следующим вариантом размещения целевой аппаратуры является использование нижней зоны в качестве зоны полезной нагрузки представленной на рисунке 4.11. Этот вид компоновки является более предпочтительным, так как позволяет разместить всю оптико-электронную аппаратуру в одном месте без каких либо ограничений.

Рисунок 4.11 – Компоновка ОЭК «ОПСАТ-2000» в нижней зоне.

Основные эксплуатационные характеристики ПСС  представлены в таблице 4.2

Таблица 4.2 – Эксплуатационные характеристики платформы служебных систем.

Параметр  платформы микроспутника

Значение

Масса, кг, не более

65

Точность ориентации, °, не ниже

5 (по трем осям)

Допустимая масса целевой аппаратуры, кг (при массе микроспутника 100 кг)

35

Допустимая средневитковая мощность целевой аппаратуры, Вт

100

Допустимая высота орбиты, км

От 300 до 1000

Допустимое наклонение орбиты, °

От 0 до 100

Срок активного существования, лет

до 2 (зависит от параметров орбиты)