위성용 전개형 고안정 반사판 안테나 주반사판 제작 및 검증 (Manufacture and Qualification of Composite Main Reflector of High Stable Deployable Antenna for Satellite)

서지정보

· 발행기관 : 한국복합재료학회
· 수록지 정보 : Composites Research / 37권 / 3호 / 219 ~ 225페이지
· 저자명 : 김동건, 김현국, 김동연, 구경래, 안지민, 최오영

초록

정찰위성의 탑재체인 위성용 전개형 반사판 안테나는 발사 환경에 대한 구조안정성 및 궤도 환경에 대한 운용 성능을 고려하여 경량화, 고성능의 구조 개발이 필수적이다. 그 중, 복합재 주반사판은 전개형 반사판 안테나를 구성하는 핵심 구성품이며, 발사체 탑재 성능을 고려한 경량 설계 뿐만 아니라 위성체 임무 수행 중 민첩한 자세제어 기동 이후 높은 품질의 위성 영상을 획득하기 위해서는 높은 전개 시 강성을 갖는 고성능의 주반사판 개발이 요구된다. 주반사판 개발을 위해 전개형 반사판 안테나를 구성하는 복합재 주반사판의 적층 설계 및 재료 물성에 따른 구조적 성능을 분석하여 주반사판의 초기 설계안을 도출하였으며, 도출된 초기 설계안을 기준으로 제작 공정을 변수로 4가지 타입의 복합재 주반사판을 제작하였다. 공정 변수로는 복합재 구조의 성형 공정, 탄소섬유 복합재 시트와 허니콤 코어 간 접착 필름의 적용 유/무, 샌드위치 복합재 내부의 벤팅 경로를 선정하였다. 제작된 4가지 종류의 주반사판에 대해 무게 측정, 비파괴 검사, 표면오차 측정 및 모드 시험을 통한 전개 시 강성 측정을 수행하였으며, 경량 및 구조적 성능을 향상시킬 수 있도록 접착 필름을 미적용하며 벤팅 경로를 포함하는 주반사판 제작 공정을 선정하여 SAR(합성 개구 안테나)를 포함한 위성체에 실 적용이 가능한 복합재 주반사판을 개발하였다.

영어초록

It is essential to develop a light-weight, high-performance structure for the deployable reflector antenna, which is the payload of a reconnaissance satellite, considering launch and orbital operation performance. Among them, the composite main reflector is a key component that constitutes a deployable reflector antenna. In particular, the development of a high-performance main reflector is required to acquire high-quality satellite images after agile attitude control maneuvers during satellite missions. To develop main reflector, the initial design of the main reflector was confirmed considering the structural performance according to the laminate stacking design and material properties of the composite main reflector that constitutes the deployable reflector antenna. Based on the initial design, four types of composite main reflectors were manufactured with the variable for manufacturing process. As variables for manufacturing process, the curing process of the composite structure, the application of adhesive film between the carbon fiber composite sheet and the honeycomb core, and the venting path inside the sandwich composite were selected. After manufacture main reflector, weight measurement, non-destructive testing(NDT), surface error measurement, and modal test were performed on the four types of main reflectors produced. By selecting a manufacturing process that does not apply adhesive film and includes venting path, for a composite main reflector with light weight and structural performance, we developed and verified a main reflector that can be applied to the SAR(Synthetic Aperture Rader) satellite.

참고자료

· 없음