Конструктивная совместимость приборов

В исследовании изучается вопрос влияния характеристик приборов на результат оптимизации их компоновки в отсеках космических аппаратов. С указанной целью определены конкретные характеристики приборов, управление которыми может позволить эффективнее разрабатывать и оптимизировать компоновку таких приборов.

В статье была определена модель для оценки влияния характеристик приборов на результат оптимизации их компоновки. Далее были рассмотрены способы оптимального соотношения характеристик приборов и была разработана концептуальная схема этого процесса, состоящая из следующих этапов: задание общих требований к формам корпусов и пространственной ориентации приборов; применение методов комплексирования и агрегатирования; обеспечение применяемости приборов для универсальных космических платформ.

Также автором была проведена тестовая оптимизация компоновки приборов по критерию минимума общей массы. В результате было установлено, что наибольший эффект достигается при выполнении всех этих этапов, а выполнение каждого из них обеспечивает снижение массы бортовой кабельной сети, массы конструкции креплений приборов, массы средств терморегулирования, массы защиты приборов от электромагнитных помех и ионизирующего излучения.

1. Гаврилов В. Н. Автоматизированная компоновка приборных отсеков летательных аппаратов: монография. Москва: Машиностроение, 1988. 137 с.

2. Козлов Д. И., Аншаков Г. П., Агарков В. Ф. [и др.]. Конструирование автоматических космических аппаратов: монография. Москва: Машиностроение, 1996. 448 с. ISBN 5-217-02657-Х.

3. Клягин В. А., Петров И. А., Серебрянский С. А. [и др.]. Методика решения задачи автоматизированной компоновки блоков БРЭО последовательными приближениями на основе дискретной модели их размещения на базовых плоскостях отсеков // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2018. № 54. С. 78–89. https://doi.org/10.15593/2224-9982/2018.54.07. EDN: YLRFHV.

4. Lau V., Luis de Sousa F., Luiz Galski R. [et al.]. A multidisciplinary design optimization tool for spacecraft equipment layout conception. Journal of Aerospace Technology and Management. 2014;6(4):431–446. https://doi.org/10.5028/jatm.v6i4.399.

5. Cong W., Zhao Y., Du B. [et al.]. A spacecraft equipment layout optimization method for diverse and competitive design. Computer Modeling in Engineering and Sciences. 2023;136(1):621–654. https://doi.org/10.32604/cmes.2023.025143.

6. Стоян Ю. Г., Кулиш Е. Н. Автоматизация проектирования компоновки оборудования летательных аппаратов: монография. Москва: Машиностроение, 1984. 192 с.

7. Микрин Е. А. Бортовые комплексы управления космическими аппаратами и проектирование их программного обеспечения: монография. Москва: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. 336 с. ISBN 5-7038-2178-9. EDN: QNQUMR.

8. Chen X., Xia Y., Zhou W. [et al.]. An ILP-assisted two-stage layout optimization method for satellite payload placement. Space Science & Technology. 2022. 15 p. https://doi.org/10.34133/2022/9765260.

9. Cagan J., Degentesh D., Yin S. A simulated annealing-based algorithm using hierarchical models for general three-dimensional component layout. Computer-Aided Design. 1998;10(30):781–790.

10. Петров И. А. Методика автоматизированной компоновки блоков бортового радиоэлектронного оборудования и трассировки коммуникаций на этапах разработки ЛА: дис. … канд. техн. наук. Москва, 2019. 147 с. EDN: BHKEID.

11. Беляков А. А., Шулепов А. И., Папазов В. М. [и др.]. Методика определения координат размещения бортовой аппаратуры с предварительной оценкой массы бортовой кабельной сети // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2024. Т. 23, № 4. С. 7–24. https://doi.org/10.18287/2541-7533-2024-23-4-7-24. EDN: CQJZEK.

12. Е Вин Тун. Оценка эргономичности компоновки отсека оборудования летательного аппарата: дис. … канд. техн. наук. Москва, 2020. 166 с.

13. Беляков А. А., Шулепов А. И., Прокопьев Е. В. [и др.]. Методика предварительной эргономической оптимизации компоновки бортовой аппаратуры в отсеках пилотируемых космических аппаратов и космических станций // Инженерный журнал: наука и инновации. 2024. № 7 (151). https://doi.org/10.18698/2308-6033-2024-7-2371. EDN: RLOPKG.

14. Волоцуев В. В., Ткаченко И. С., Сафронов С. Л. Выбор проектных параметров универсальных платформ малых космических аппаратов // Вестник СГАУ. 2012. № 2 (33). С. 35–47. EDN: PWOBOD.

15. Кириллов А. Н., Ахметов Р. Н., Шахматов Е. В. [и др.]. Опытно-технологический малый космический аппарат «АИСТ-2Д». Самара: Издательство СамНЦ РАН, 2017. 324 с. ISBN 978-5-93424-785-1.

16. Лопота В. А., Ермаков П. Н., Фролов И. В. Перспективы развития автоматических космических систем и космических аппаратов // Вестник Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. Серия Машиностроение. 2011. № 1 (82). С. 5–16. EDN: NDXJHT.