Отдел СМ1-1 Крупногабаритные космические конструкции

Направления работ

Крупногабаритные трансформируемые космические системы

Перспективы развития радиоастрономии, солнечной энергетики, космической связи, исследования земной поверхности и других планет из космоса в настоящее время непосредственно связаны с возможностью вывода в космос крупногабаритных конструкций.
В настоящее время в России и за рубежом ведутся исследования, направленные на создание в космосе крупногабаритных конструкций различного типа и назначения: космические телескопы и телекоммуникационные антенные системы, энергетические и научные платформы, солнечные батареи и т.д. Одним из важных и бурно развивающихся направлений в области создания таких космических конструкций является разработка раскрывающихся панелей солнечных батарей, а также антенн космической связи, устанавливаемых на космических аппаратах различного назначения.

Ферменные антенны

Ферменная антенна на модуле «Природа» станции «Мир»	КА «Кондор» для дистанционного зондирования Земли

Проект малого космического аппарата «Север» системы радиолокационного мониторинга ледовой обстановки в Арктике

Космическая параболическая антенна размером 6 м х 3 м

Транспортное упакованное состояние	Раскрытое (рабочее) состояние

Рефлектор в раскрытом рабочем состоянии	Транспортное упакованное состояние

---

Зонтичные антенны

Проект «Радиоастрон» с зонтичной антенной лепесткового типа

Зонтичная антенна со складными ребрами	Макет диаметром 12 м

Раскрытие на орбитальной станции «Мир»

Максимальный диаметр 6,4 м, минимальный диаметр – 5,2 м, вес – 38 кг

---

Зонтичные антенны КА "Луч"

Антенны для высокоскоростной широкополосной ретрансляции информации диаметрами  4,5 м,  3 м и 1,6 м	Проект КА «Луч»

Антенна КА "Луч"

---

Мягкие надувные космические конструкции

Эксперимент «Модель-2» по развертыванию на орбите крупногабаритных антенных кольцевых контуров диаметром 20 м (грузовой космический корабль «Прогресс 28», март 1987 г.,Россия). Масса контура 40 кг;

Этапы развертывания антенных контуров на КК «Прогресс28»	Развернутая антенная система в рабочем состоянии

Антенные кольцевые контуры диаметром 20 м:

• этапы развертывания антенных контуров на КК «Прогресс28»;
• развернутая антенная система в рабочем состоянии

В настоящее время проводятся теоретические и экспериментальные исследования возможностей использования надувных конструкций в объектах аэрокосмической техники.  В частности, исследуются конструктивные схемы и модели надувных параболических отражателей космических антенн на основе мягких выворачивающихся торообразных оболочек. Окончания оболочки и ее внутренняя часть собраны в складки, которые представляют собой своеобразный «запас кинематической изменяемости» формы оболочки. Нагруженные внутренним избыточным давлением эти оболочки способны выворачиваться относительно пояса своего закрепления, что позволяет организовать управляемый процесс ее развертывания из контейнера.

Модель имеет следующие геометрические параметры:

• диаметр контейнера  dконт =120 мм;
• диаметр параболической части dпарабол =1350 мм;
• фокусное расстояние параболической поверхности f = 375 мм;
• максимальный диаметр оболочки d =1510 мм;

---

Космические тросовые системы

Научная разработка проблем создания и функционирования крупногабаритных космических объектов, в том числе трансформируемой конфигурации – сравнительно новая отрасль механики, получившая развитие во второй половине ХХ века. Внедрение космических тросовых технологий относится к числу актуальных задач современной практической космонавтики. Работы в этом направлении ведутся сотрудниками НИИСМ и преподавателями МГТУ им. Н.Э. Баумана на протяжении многих лет во взаимодействии с предприятиями ракетно-космической отрасли и самостоятельно.

К настоящему времени область применения космических тросовых систем (связок, КТС) достаточно исследована теоретически. Установлены десятки вариантов их использования.

Экспериментальная тросовая система		Космическая тросовая связка орбитальной станции и грузового корабля

В настоящее время осуществляется подготовка эксперимента по развертыванию космической тросовой связки «Трос-МГТУ», включенного в программу научно-прикладных исследований на Международной космической станции.  Эксперимент является научно-образовательным и направлен на решение следующих задач:

• освоение и практическая отработка технологии развертывания тросовых связок в космосе;
• исследование динамики развернутой на околоземной орбите связки;
• отработка разделения тросовой связки;
• получение студентами и аспирантами практических навыков в разработке оборудования, подготовке и проведении космического эксперимента с тросовой связкой;
• использование результатов эксперимента в учебном процессе при подготовке специалистов в области ракетно-космической техники.