Чувствительность внутренних возмущений панельной конструкции, содержащей ротор, к вариациям сосредоточенных масс

Внутренние возмущения конструкции космического летательного аппарата — это вынужденные колебания прецизионного приборного устройства (фотокамеры, телескопа, прибора прицеливания и т.п.) под действием центробежных сил, возникающих в опоре ротора (маховика системы управления) с нормативным остаточным дисбалансом. При проектировании спутников дистанционного зондирования Земли и межпланетных летательных аппаратов требуемая точность ориентации данного приборного устройства достигает нескольких угловых секунд. При этом нормативный остаточный дисбаланс ротора может привести к возникновению недопустимых возмущений. Традиционно для борьбы с такими возмущениями используются специальные опоры ротора с пассивными и активными устройствами амортизации. В статье показано, что эффективным дополнительным средством снижения уровня внутренних возмущений является надлежащий выбор массовых характеристик конструкции. Рассмотрено влияние чувствительности внутренних возмущений к вариациям сосредоточенных масс. Установлено, что с увеличением угловой скорости собственного вращения ротора иерархия влияния вариаций сосредоточенных масс может существенно изменяться.

Литература

[1] Pong C.M., Lim S., Smith M.W., Miller D.W., Villasenor J.S., Seager S. Achieving highprecision pointing on exoplanetsat: initial feasibility analysis. Proceedings of SPIE — The International Society for Optical Engineering, San Diego, California, USA, 2010, vol. 7731, no. 73311V.

[2] ГОСТ ИСО 1940-1–2003. Вибрация. Требования к качеству балансировки жестких роторов. Часть 1. Определение допустимого дисбаланса. Москва, Стандартинформ, 2007.

[3] Денисова А.А., Тверяков О.В., Бритова Ю.А. Разработка методики определения возмущающих моментов управляемых двигателей-маховиков на силоизмерительном стенде. Вестник сибирского государственного аэрокосмического университета имени М.Ф. Решетнева, 2014, № 1(53), с. 124–12

[4] Akisanya O.A. Reaction wheel vibrational force disturbance input to the design of a six-axis multi-configurable hexapod insolator. Master of Science dissertation. USA, California State University, Long Beach, 2002.

[5] Vaillon L., Philippe C. Passive and active macro-vibration control for very high pointing accuracy space systems. Smart materials and structures, 1999, vol. 8, no. 6, pp. 719–728.

[6] Леонтьев М.К., Фомина О.Н. Активное управление жесткостью опорных узлов роторов. Конструкция и статический анализ. Вестник московского авиационного института, 2007, т. 14, № 4, с. 17.

[7] Kamesh D., Pandiyan R., Ashitava Ghosal. Passive vibration isolation of reaction-wheel disturbances using a low-frequency flexible space platform. Journal of Sound and Vibration, 2012, vol. 331, issue 6, pp. 1310–1330.

[8] Троицкий А.В. Математические модели и методы анализа чувствительности в задачах оптимизации конструкции роторов. Дисс. … канд. техн. наук. Москва, 2006. 163 с.

[9] Темис Ю.М., Темис М.Ю., Егоров А.М. Исследование чувствительности колебаний ротора стационарной ГТУ на подшипниках скольжения к изменению основных параметров системы. Известия МГТУ «МАМИ», 2013, т. 3, № 1(15), с. 139–147.

[10] Тушев О.Н., Березовский А.В. Чувствительность собственных значений и векторов к вариациям параметров конечно-элементных моделей конструкций. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2007, № 1, с. 35–45.

[11] Аринчев С.В. Теория колебаний неконсервативных систем. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 464 с.