Проведение комплексного моделирования физических процессов космических аппаратов - Дипломная работа

В период 1950-1980 гг. недостаточно высокий уровень надежности космических средств, прежде всего ракет-носителей и космических аппаратов, приводил к большому числу аварий и в значительной степени сдерживал развитие ракетно-космической отрасли, использование ее достижений в научных и прикладных программах, развитие международного рынка космических изделий и услуг. Развитие многоспутниковых космических систем различного назначения обусловило стремительный рост рынка космических изделий и услуг. В будущем развитие и более широкое практическое использование космических технологий будет продолжаться. Космические аппараты (КА) предназначены для эксплуатации в таких сложных условиях околоземного пространства, как вакуум, значительные перепады температуры, различные излучения и т.д.Создаваемый ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс» по заказу Федерального космического агентства оперативный космический аппарат (КА) высокодетального, детального широкополосного и гиперспектрального оптикоэлектронного наблюдения земной поверхности «Ресурс-П» (Рис.2.1) является продолжением отечественных средств дистанционного зондирования высокого разрешения, используемых в интересах социально-экономического развития Российской Федерации. «КА «Ресурс-П» предназначен для решения следующих задач дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса: · составление и обновление общегеографических, тематических и топографических карт; · контроль загрязнения окружающей среды, в т. ч. экологический контроль в районах геологоразведочных работ и добычи полезных ископаемых, контроль водоохранных и заповедных районов; · инвентаризация природных ресурсов (сельскохозяйственных и лесных угодий, пастбищ, районов промысла морепродуктов), создание земельного кадастра и контроль хозяйственных процессов для обеспечения рациональной деятельности в различных отраслях хозяйства; Полученные и обработанные данные предназначены для следующих потребителей: Министерства промышленности России, Министерства чрезвычайных ситуаций РФ, Министерства транспорта России, Российского министерства сельского хозяйства, Министерства рыбной промышленности России, Российского гидрометеорологического центра и других потребителей, а также для использования в целях развития международного сотрудничества России в области контроля и охраны окружающей среды и других актуальных задач дистанционного зондирования Земли.В состав бортовой аппаратуры высокоскоростной радиолинии (БА ВРЛ) изделий «Ресурс-П» входит 3 контейнера 3КП-КМА, каждый из которых состоит из 8 модулей памяти. Контейнер 3КП-КМА предназначен для записи, воспроизведения и хранения цифровой информации. В состав контейнера 3КП-КМА входят: - кросс входной АФЕК.687427.002, 1 шт. Входные кроссы - это оптические разветвители, состоящие из двух двойных кроссов оптических ОПКРС (2-2)?2, каждый из которых разветвляет входные сигналы (целевую информацию ЦИ) основного и резервного подканалов и на два соседних модуля памяти (3МП1 и 3МП2; 3МП3 и 3МП4; 3МП5 и 3МП6; 3МП7 и 3МП8), как изображено на рис.Общий вид платы рамки приведен на рис. Плата-рамка изготавливается из алюминиевого сплава АМГ 6, с толщиной стенок 1,5 мм и основания толщиной 1,5 мм. На основание платы - рамки крепится многослойная печатная плата (МПП) с электрорадиоизделиями. Платы-рамки отдельных устройств с помощью шпилек соединяются между собой, образуя законченную конструкцию. Платы-рамки входного и выходного оптического модуля закрыты крышками толщиной 6 мм с выборкой изнутри с целью снижения веса до 1,5 мм.Условия эксплуатации на орбитальном участке полета: Составные части БА, установленные на КА в негерметичных отсеках, должны сохранять свои характеристики и надежно функционировать в условиях орбитального полета: · невесомости; · температуры конструкции КА в местах установки БА - от минус 10 до плюс 40 °С при работающем приборе (плотность теплового потока от БА ВРЛК к конструкции КА в месте установки должна быть не более 800 Вт/м2), от минус 50 до плюс 50 °С при выключенной БА; · ионизирующих излучений космического пространства с уровнями, приведенными в пункте 3.4.6.5; БА должна быть стойкой в условиях воздействия на нее ионизирующих излучений космического пространства (ИИКП), а именно электронного и протонного излучений естественных радиационных поясов Земли (ЕРПЗ), а также протонного излучения солнечных космических лучей (СКЛ) по дозовым эффектам, с уровнями, определенными за защитой 0,01 г/см2 для модели защитного экрана в виде "сферы": De ЕРПЗ = 1,66?104 Гр (1,66?106 рад), Dp ЕРПЗ = 4,80?102 Гр (4,80?104 рад), Dp СКЛ = 7,21?103 Гр (7,21?105 рад). Режимы механических воздействий, приведенные в таблицах 2.1 - 2.4, заданы в местах крепления КЧ АФАР на КА и относятся к каждой из трех взаимно-перпендикулярных осей.

Оглавление

1. Введение

2. Специальная часть проекта

2.1 Космический аппарат «Ресурс-П»

2.2 Назначение и состав аппаратуры

2.3 Конструкция аппаратуры

2.4 Описание модели ВВФ космического пространства

2.5 Создание методики комплексного моделирования

2.6 Построение 3D-модели конструкции печатных узлов

2.7 Моделирование тепловых и механических процессов

2.7.1 Моделирование на воздействие гармонической вибрации

2.7.2 Моделирование на воздействие случайной вибрации

2.7.3 Моделирование на воздействие одиночного удара

2.7.4 Моделирование на стационарное тепловое воздействие

2.8 Расчет и анализ надежности

2.9 Проведение анализа результатов моделирования

2.10 Выводы и рекомендации, направленные на повышение показателей надежности

3. Конструктивно-технологическая часть преокта

3.1 Анализ общей структуры ФЯ блока памяти БА ВЛР КА

3.2 Изучение элементной компонентной базы и типов ее конструктивного исполнения

3.3 Анализ карт рабочих режимов ЭКБ ФЯ

3.4 Построение 3D-модели ФЯ блока памяти БА ВЛР КА

3.4.1 Создание трехмерной модели заготовки печатной платы

3.4.2 Проектирование модели корпуса микросхемы

3.4.3 Создание трехмерной модели сборочной единицы узла ПП

3.5 Определение показателей качества

3.6 Технология создания модели IDEF0

3.7 Создание блок-схем методик в соответствии с ЕСПД

4. Охрана труда

4.1 Пожарная безопасность

4.2 Электробезопасность

4.3 Расчет защитного зануления на рабочем месте

5. Экологическая часть проекта

5.1 Микроклимат в рабочей зоне

5.2 Защита от шума

Заключение

Список литературы печатный плата микросхема модель