Стабилизирующая активная подвеска вращающейся антенны аэростатной радиолокационной станции

Рассмотрена проблема прецизионной точной угловой ориентации и стабилизации вращающейся антенны радиолокационной станции, подвешенной к привязному аэростату в условиях внешних вибрационных воздействий, способных приводить к значительным амплитудам низкочастотных колебаний по крену и тангажу (±15°) при угловой скорости 10 с^–1. Анализ известных решений этой проблемы показал, что все они сводятся к стабилизаторам самого аэростата в виде хвостового оперения, а также к использованию пассивных или активных стабилизирующих подвесок. Отмечено, что в пассивных подвесках использован карданный подвес или другая подвеска с образованием физического маятника, не способных обеспечить современные требования по точности ориентации и стабилизации оси вращения антенны радиолокационной станции аэростатного базирования (не более 6’). Дополнительное использование следящих электроприводов с самотормозящимися механическими передачами или создание активной подвески на базе трипода в комбинации с маятниковой подвеской неизбежно приведут к увеличению массы, энергопотребления и стоимости. Показана возможность решения этой проблемы на примере стабилизирующей активной подвески, построенной с применением элементов систем пневмоавтоматики. Предложена стабилизирующая активная подвеска вращающейся антенны радиолокационной станции аэростатного базирования, выполненная в виде двухстепенного карданного подвеса с установленными враспор следящими пневматическими приводами. Предлагаемая подвеска универсальна и может быть использована в других областях, например, в подъемно-транспортных устройствах, предназначенных для работы с объектами повышенной опасности, а также при выполнении точных монтажных работ в труднодоступных местах, например, с использованием вертолетов или высотных кранов.

Литература

[1] Сборник ВИНИТИ. Итоги науки и техники. Сер. Воздушный транспорт. Т. 18. Москва, ВИНИТИ, 1989, с. 169–172.

[2] Бойко Ю.С. Воздухоплавание в изобретениях. Москва, Транспорт, 1999. 352 с.

[3] Саяпин С.Н., Синев А.В., Лебедев В.Н. и др. Проблема прецизионной угловой ориентации и стабилизации подвешенной к летательному аппарату полезной нагрузки. Тр. Третьего межд. аэрокосмического конгресса IAC’2000. Москва, МФП МГАТУ, 2004, с. 17–20.

[4] TCOM gallery. tcomlp.com: веб-сайт. https://tcomlp.com/gallery/ (дата обращения: 28.04.2023).

[5] De Laurier J. Prediction of tethered-aerostat response to atmospheric turbulence. J. Aircr., 1977, vol. 14, no. 4, pp. 407–409, doi: https://doi.org/10.2514/3.44602

[6] Кисилев Ю.М., Трепов Г.В., Учватов В.И. и др. Устройство для радиолокационного картографирования ледового покрова. Патент СССР 1803343. Заявл. 20.02.1991, опубл. 23.03.1993.

[7] Синев А.В., Саяпин С.Н., Кудрявцев Л.И. и др. Устройство для стабилизации информационно-энергетических систем на базе аэростатных платформ. Патент РФ 2266444. Заявл. 02.09.2003, опубл. 20.12.2005.

[8] Саяпин С.Н. Анализ и синтез раскрываемых на орбите прецизионных крупногабаритных механизмов и конструкций космических радиотелескопов лепесткового типа. Дисс. … док. тех. наук. Москва, ИМАШ РАН, 2003. 457 с.

[9] Саяпин С.Н., Синев А.В., Лебедев В.Н. и др. Устройство угловой стабилизации подвешенного объекта на транспортном средстве. Патент РФ 2181683. Заявл. 14.04.2000, опубл. 27.04.2002.

[10] Саяпин С.Н., Синев А.В. Способ защиты объекта на маятниковой подвеске от резонансных колебаний и устройство для его осуществления. Патент РФ 2245470. Заявл. 17.02.2003, опубл. 27.01.2005.

[11] Синев А.В., Лебеденко И.Б., Саяпин С.Н. Концепция построения системы стабилизации шарнирно подвешенных объектов средствами пневмоавтоматики с учетом нелинейных факторов. Тез. докл. XIII Симп. Динамика виброударных (сильно нелинейных) систем. Москва-Звенигород, ИМАШ РАН, 2001, с. 84–85.

[12] Никулин Д.К. Управление активной стабилизацией антенного комплекса на основе механизма параллельной кинематики. Проблемы машиностроения и автоматизации, 2007, № 2, с. 80–85.

[13] Никулин Д.К. Активное гашение колебаний локаторов, размещаемых на привязных аэростатах с использованием механизмов параллельной кинематики. Дисс. … док. тех. наук. Москва, ИМАШ РАН, 2008. 115 с.

[14] Глазунов В.А. Механизмы параллельной структуры и их применение. Москва-Ижевск, ИКИ, 2018. 1036 с.

[15] Глазунов В.А., Чунихин А.Д. Развитие исследований механизмов параллельной структуры. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2014, № 3, с. 37–43.

[16] ГОСТ Р 50992-2019. Автомобильные транспортные средства. Климатическая безопасность. Технические требования и методы испытаний. Москва, Стандартинформ, 2019. 28 с.

[17] Синев А.В., Соловьев В.С. Повышение внутреннего демпфирования пневматических пружин систем виброизоляции введением элементов отрицательной жесткости. Проблемы машиностроения и надежности машин, 1995, № 3, с. 27–28.

[18] Уманский А.А., ред. Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений. Москва, Стройиздат, 1960, с. 965–996.

[19] Галашин В.А., Лебеденко И.Б., Саяпин С.Н. и др. Пневматическая подвеска. Тез. док. Восьмой межд. науч.-тех. конф. по динамике и прочности автомобиля. Москва, МАМИ, 2000, с. 27–28.