АКТИВНЫЕ ДВУХКАСКАДНЫЕ ВИБРОЗАЩИТНЫЕ УСТРОЙСТВА

© В.А.Мелик-Шахназаров, В.И.Стрелов, Д.В.Софиянчук, И.Ж.Безбах
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космического производства"
2012 г.

На космических аппаратах (КА) всегда функционируют компрессоры, насосы, вентиляторы, тренажёры и другие механизмы. Создаваемые ими вибрации модулей КА могут достигать таких значений, что для измерительной и технологической аппаратуры часто требуется активная защита в диапазоне частот от долей до десятков Гц и амплитуд до 10–3 g0. Применение разработанной нами активной виброзащитной аппаратуры может удовлетворить требования к эффективности виброзащиты измерительной аппаратуры, расположенной в отсеках КА.

Разработана конструкция активного двухкаскадного виброзащитного устройства, предназначенного для защиты приборов, особо чувствительных к вибрациям на КА; приборов и технологического оборудования, установленных на опорах с высоким уровнем вибрации, а также на транспортных средствах. Система представляет собой два парциальных виброзащитных устройства, соединённых последовательно так, что полный коэффициент передачи двухкаскадного виброзащитного устройства является произведением коэффициентов передачи парциальных виброзащитных устройств.

В качестве парциальных виброзащитных устройств могут использоваться имеющиеся виброзащитные устройства с активным диапазоном частот 0,06 – 600 Гц и максимальным коэффициентом подавления колебаний ≈60 дБ при частоте ≥ 3,2 Гц.

Ранее нами было показано, что новая схема авторегулирования, разделяющая шесть мод колебаний панели (три поступательные и три торсионные), т.е. расщепляющая многомодовый регулятор на шесть невзаимодействующих цепей, удовлетворяет требованиям NASA к виброзащите по активному диапазону частот и коэффициенту подавления колебаний.

Разработанное двухкаскадное устройство легко адаптируется под заданные уровни вибраций опоры и остаточный уровень вибраций несущей плиты путём оптимизации параметров парциальных виброзащитных устройств. Наклон кривой подавления колебаний может достигать значений до ≈60 дБ/дек, а максимальный коэффициент подавления колебаний ограничивается только тепловыми шумами механической конструкции и цепей измерения вибраций.

Работа выполнена при поддержке ФЦП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса на 2007–2013 годы" (государственный контракт № 16.513.11.3093 от 26.07.2011 г.).