Технология изготовления бортовой кабельной сети космического аппарата и ее особенности
Космическая отрасль для России является одной из главных и занимает
одну из лидирующих позиций в сфере изучения и освоения космического
пространства. Для поддержания статуса ведущей космической державы Россия
должна решать такие вопросы как повышение качества,
конкурентоспособности и надежности ракетно-космической
техники.Обеспечение надежности является важнейшей задачей в космической
отрасли, прежде всего из-за высокой стоимости выведения космического
аппарата на орбиту и отсутствия возможности его ремонта на орбите [1].
Государственная программа «Федеральная космическая программа на 2016-
2025»определяет цели и задачи ракетно-космической промышленности и
предусматривает создание условий для прорыва на основе новых космических
технологий в космической деятельности страны в указанный период [2].
Основными задачамиРоссии в области космической деятельности
являетсянаращивание орбитальной группировки космических аппаратов
различного назначения, и эти космические аппараты должны быть
современными и должны выдерживать конкуренцию с зарубежными аналогами
по эффективности, надежности и долговечности.
Акционерное Общество «Информационные спутниковые системы» имени
академика М.Ф. Решетнева» (АО «ИСС») в рамках технологической
платформы «Национальная информационная спутниковая система» (ТП
«НИСС»)сформулировало стратегию выхода на передовые позиции в мире
среди ведущих производителей спутников связи различного класса[3].Важной
целью ТП «НИСС» является разработка и внедрение новейших технологий для
повышения показателей потребительских свойств космических аппаратов
новых поколений. ТП «НИСС» направлена на достижение уровня наиболее
успешных зарубежных производителей информационных спутниковых систем,
таких как, американских Boeing,LockheedMartin, OrbitalSciencesCorporation и
европейскойThalesAleniaSpace.
АО «ИСС» в рамках ТП «НИСС» совершенствует исоздает новые
технологии в области проектирования и изготовления бортовой кабельной сети,
направленные на снижения веса КА:
технология монтажа кабельной сети с помощью обжимных
контактов и сростков; технология методом обжимки была разработана в
качестве альтернативы к соединению проводов методом пайки (применение
пайки имеет ограничения при доработке БКС);
создание конструкции силовой кабельной сети с использованием
алюминиевых токопроводящих шин;
применение новых материалов при пайке, таких как, алюминиевые
провода с посеребренными жилами;
технология проектирования, моделирования, изготовления и
испытаний трехмерной бортовой кабельной сети (БКС) космического
аппарата(КА)[4].
Для поддержания лидирующего положения российской космической
отрасли на мировом рынке необходимо постоянное развитие и применение
новых инновационных технологий и материалов. В АО «ИСС» отслеживаются
современные тенденции в области спутникостроения и вкладываются
серьезные средства в модернизацию производства, чтобы обеспечить
изготовление конкурентоспособной продукции.
Целью данной работы было провести анализ технологии изготовления
БКС, имеющейся в настоящее время в АО «ИСС» и выявление особенностей
ее изготовления.
В процессе исследования был выполнен анализ предметной области,
определено место кабельной продукции в составе КА, проанализированы
общие принципы проектирования и изготовления кабельной продукции в АО
«ИСС».
Проведен анализ технологии изготовления БКС в АО «ИСС»:
исследована технология пайки проводов в контакты соединителей,
рассмотрены требования к пайке монтажных соединений;
проведен анализ технологии проектирования, моделирования,
изготовления и испытаний трехмерной бортовой кабельной сети, с указанием
преимуществ данной технологии. Применение метода трехмерного
моделирования позволяет достаточно точно определять длины проводов,
входящих в кабельные жгуты. Кроме того, трехмерное моделирование
позволяет рассчитывать оптимальную геометрию вспомогательных устройств
для раскладки кабелей (кронштейны), прослеживать технологический процесс
и физическую реализуемость стыковки разъемных соединений КА,
обеспечивать оптимальную компоновку оборудования КА, а также
оптимизировать конфигурацию кабелей при прокладке кабельной сети;
проанализированы общие требования к выполнению обжимных
соединений, требования к монтажу кабелей в соединители и методика контроля
обжимных соединений;
рассмотрено применение инновационных материалов при пайке
соединителей БКС, которое приведет к снижению массы БКС КА до 15 %- это
применение алюминиевых проводов с посеребренными жилами. Проведен
анализ, опробование пайки и отработка технологии пайки алюминиевых
проводов в контакты соединителей.Опираясь на полученные результаты,и
проведя анализ пайки АП, предложенытиповые технологические операции
(ТТО) « Пайка проводов в соединители» и «Обжимка провода в контакты» с
применением алюминиевых проводов, для дальнейшего использования в АО
«ИСС».
Определены перспективные направления, требования, предъявляемые к
бортовым кабельным сборкам. Анализ конструкции современной БКС КА,
определение элементов кабельной сети, позволяющих обеспечить требования,
предъявляемые к современной кабельной продукции, таких как:
повышение качества и надежности кабельных сетей для
обеспечения срока эксплуатации космического аппарата до 15 лет и более;
сокращение сроков создания кабельной сети в 2 раза;
снижение трудоемкости в 2 раза;
уменьшение массы в 1,5 раза;
возможность доработки на любом этапе изготовления.
При изготовлении БКС КА с применением новых материалов и
технологийснизится трудоемкость и масса бортовых кабелей. Внедрение
новыхтехнологий позволит предприятию иметь
современноеконкурентоспособное кабельное производство,
обеспечивающеевозможность участие в совместныхмеждународных
проектахпо созданию КА.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АО «ИСС» – АО «Информационные спутниковые системы» имени
академика М.Ф. Решетнёва;
АП – алюминиевый провод;
АСКМ – автоматизированнаясистема контроля монтажа;
БКС – бортовая кабельная сеть;
ГОСТ – государственный стандарт;
ИД – исходные данные;
КА – космический аппарат;
КД – конструкторская документация;
КПА – контрольно-проверочная аппаратура;
МПН – модуль полезной нагрузки;
МСС – модуль служебных систем;
НЧ – низкочастотная;
НЧ БКС – низкочастотная БКС;
НЭО – наземная экспериментальная отработка;
ОСТ – отраслевой стандарт;
ОТК – отдел технического контроля;
ПВИ – предъявительские испытания;
ПИ – периодические испытания;
ПМ – программа и методика испытаний;
ПСИ – приемо-сдаточные испытания;
СОС – система ориентации и стабилизации;
СТР – система терморегулирования;
СЭП – система электропитания;
ТВИ – термовакуумные испытания;
ТД – техническая документация;
ТИ – типовые испытания;
ТКА – термоусаживаемая кабельная арматура;
ТП «НИСС» – технологическая платформа «Национальная
информационная спутниковая система»;
ТТО – типовая технологическая операция;
ТУ – технические условия;
ЭРИ – электрорадиоизделия;
ЭТМИ – электронная трехмерная модель.
Последние выполненные заказы
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!