Силовые элементы БФ. Структура силовых элементов, страница 5

Рис. 6.8 Сотопластовая БФ на полиимидной пленке

Панель БФ усилена рамной конструкцией. Несущая прямоугольная рама каждой панели состоит из силовых элементов - пустотелых, тонкостенных, прямых стержней прямоугольного сечения 2.5´3.8 см. Углы сечения скруглены радиусом 5 мм. Размеры рамы по осям профилей 2.35´1.19 м. Рама состоит из пяти стержней: четырех по контуру и одного поперечного (для силового шарнира) на расстоянии 1,32 м от нижнего. Стержни изготовлены из ряда слоев графитоэпоксидных лент. Несущая сотовая конструкция соединяется с рамой резьбовыми крепежными элементами. Однако предусматривается и клеевое соединение.

Несущая конструкция из алюминиевого сотового наполнителя и полиимидной пленки позволяет снизить массу на 76% по сравнению с рамной алюминиевой конструкцией. Рабочая температура на таких панелях не превышает температуру в известных конструкциях. Проблема защиты от электростатических зарядов разрешима так же, как для обычных панелей. Анализ тепловых свойств несущей конструкции показал, что использование перфорированной тыльной пленки на несущей сотовой конструкции вместо применяющейся сплошной существенно увеличивает эффективную теплопроводность несущей конструкции.

На современной сотопластовой конструкции БФ в качестве несущего основания применяют стекло- и углепластики. Это позволяет исключить рамный усилитель при одновременном увеличении прочности и сохранении удельных массовых характеристик. Элемент конструкции такой БФ показан на рис. 6.9. Конструкции такого типа имеют толщину несущего слоя 0.5…2 мм и поддерживающего сотового наполнителя 10…50 мм. Для крепления БФ к КА, а также для соединения панелей применяют закладные петли и вклеиваемые детали механизмов раскрытия. Электрическая разводка осуществляется как печатным монтажом, так и с использованием плоских кабелей и отдельных жгутов из провода МГТФ.

Рис. 6.9 Панель БФ с сотовым заполнителем:

1 - углепластик; 2 - изолирующий слой; 3 - сотовый заполнитель из алюминиевой фольги Амг2; 4 – боросиликатное стекло К-208; 5 - клей ВК-41 ТУ-1-596-67-79; 6, 7- клеевой состав из синтетического каучука низкотемпературной полимеризации СКТНФ

При сборке сотопластовой конструкции, представленной на рис. 6.9, необходимо выдерживать следующие требования:

-  при нормировании детали (поз. 1) схема армирования наполнителя поз. 3 1/0°+2/45°+3/90° (нулевое направление 0° совпадает с осью Х);

-  количество связующего 30...35.5%, степень полимеризации не менее 94%;

-  непроклей листов и снятие сотов не допускается;

-  направление склеивания сотов по оси Х;

-  коробление детали (поз. 1) сориентировано в противоположных направлениях.

Более подробный анализ трехслойных сотовых конструкций БФ будет представлен ниже.

6.4  Анализ конструкционных материалов БФ

6.4.1  Общие требования

Требования к материалам для изготовления КА и БФ определяются их назначением, условиями полета, особенностями нагружения элементов и узлов конструкции.

Общими основными требованиями являются:

-  высокие удельная прочность и жесткость, обеспечивающие создание конструкций минимальной массы;

-  сохранение высоких прочностных и жесткостных характеристик материалов в диапазоне изменения их температуры (-40…+80) °С и выше;

-  удовлетворительные технологические свойства и приемлемая стоимость материала, уменьшающие затраты при изготовлении КА и БФ.

Удовлетворение этих и других специфических требований сопряжено с необходимостью применения большого количества различных конструкционных материалов с разнообразными физико-механическими и эксплуатационными свойствами.

Непрерывный процесс разработки и совершенствования новых КА вызывает необходимость улучшения свойств существующих и создания новых конструкционных материалов.