Подробные сведения о проекте

Разработка микролинейных пьезоприводов исполнительных устройств космических аппаратов

1. Дата начала работ: 1 октября 2014 г.
2. Дата завершения работ: 30 декабря 2016 г.
3. Тип проекта: ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы», Соглашение о предоставлении субсидии № 14.578.21.0060
4. Отделы-исполнители: Отдел механики деформируемого твердого тела
5. Лаборатории-исполнители: Лаборатория исследования конструкций из композиционных материалов

В космических аппаратах зарубежного и отечественного производства задачи изменения формы и взаимного расположения элементов конструкции КА в процессе их функционирования решаются, как правило, с использованием электромеханических устройств (ЭМУ). В настоящее время  становится актуальной  задачей минимизации массогабаритных показателей  всех элементов космической техники, это относится  ко  всем электроприводам функционирования оборудования КА. Существенной альтернативой ЭМУ являются микролинейные пьезопривода МЛП. Замена всех приводов в КА на МЛП является не только технической задачей, но и существенным импорто-замещением в очень важной отрасли страны.

Основанием для проведения ПНИ (ПНИЭР) в рамках мероприятия 1.3 приоритетного направления «Транспортные и космические системы» федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2017 годы», является Соглашение о предоставлении субсидии от «23» сентября 2014 г. № 14.578.21.0060.

Необходимость проведения ПНИ определяется потребностью в разработке метода расчета и проектирования МЛП с высоким коэффициентом преобразования электрической энергии в механическую энергию для исполнительного элемента оборудования КА.

По результатам всей работы:

1.    Разработан новый подход для понимания работы колебательной системы микролинейного пьезопривода.

2.    Разработана новая математическая модель, позволяющая рассчитать режимы работы микролинейных пьезоприводов разных конструкций.

3.    Разработана новая конструкция линейного пьезопривода, основанная на методе группирования пьезоактюаторов, которая  по своим характеристикам превосходит существующие мировые аналоги. 

4.    Разработан многоканальный источник питания, позволяющий осуществить синхронный и синфазный режим работы нескольких пьезоактюаторов.

1. По разработанной методике проектирования микролинейного пьезопривода разработан  и изготовлен экспериментальный образец микролинейного пьезопривода на основе пьезопакета АПМ-2-7 производства ОАО «Элпа», г. Зеленоград.
2. Разработан и изготовлен стенд для исследовательских испытаний микролинейного пьезопривода.
3. Проведены экспериментальные исследования разработанных стенда и образца микролинейного пьезопривода и подтверждено их полное соответствие требованиям ТЗ. 
4. Создано рабочее место экспериментальных исследований образцов микролинейных пьезоприводов, включающее: стенд, пригруз, источник переменной частоты, источник постоянного  напряжения, датчик силы, датчик ускорения, датчик тока и напряжения, ПК.

Уровень разработок проекта соответствует уровню мировых приоритетных разработок.

Актуальность проблемы обусловлена необходимостью создание методик расчета и проектирования МЛП с увеличенным коэффициентом преобразования энергии.

Новизна темы заключается в разработке  одномерной и трехмерной математической модели механоакустической колебательной системы, методик расчета и проектирования МЛП с увеличенным коэффициентом преобразования энергии.

Практическая значимость заключается в разработке методик расчета и проектирования МЛП для отечественной промышленности с превосходящими по массогабаритным показателям зарубежные образцы в рамках импортозамещения.

http://www.tsu.ru/science/orntd/uchastie-v-ftsp-issledovaniya-i-razrabotki-po-prioritetnym-napravleniyam-razvitiya-nauchno-tekhnolog/subsidiya-14-578-21-0060-ot-23-sentyabrya-2014-g/