Обоснование конструкторско-технологических параметров противометеороидной защиты критических элементов современных космических аппаратов

Авторы: Смирнов А.В., Михайлова М.А.
Опубликовано в выпуске: #12(65)/2021
DOI: 10.18698/2541-8009-2021-12-753
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Ключевые слова: космический мусор, космический аппарат, ударное взаимодействие, защитный экран, высокоскоростной удар, баллистическая кривая, численное моделирование, защитные структуры
Опубликовано: 13.12.2021

Рассмотрена проблема защиты критических элементов современных и перспективных космических аппаратов от столкновения с частицами космического мусора в условиях непрерывно возрастающей степени засоренности околоземного космического пространства объектами техногенного происхождения. Предложена конструктивная схема защиты от высокоскоростного ударного взаимодействия крупных осколков. В результате численного моделирования процесса соударения в широком диапазоне скоростей установлены оптимальные конструктивные и технологические параметры экрана и его защитные свойства в зависимости от массовых характеристик и материала ударника. Представленная конструктивная схема позволяет достичь значительного улучшения защищенности критических элементов космических аппаратов.

Литература

[1] Оголев А.В., Морозов С.В. Анализ засоренности околоземного космического пространства объектами техногенного происхождения и их влияние на функционирование космических аппаратов. Космический мусор: фундаментальные и практические аспекты и угрозы. М., ИКИ РАН, 2019, с. 15–19.

[2] Вениаминов С.С., Червонов А.М. Космический мусор — угроза человечеству. М., ИКИ РАН, 2012.

[3] Зеленцов В.В. Проблемы космического мусора. Наука и образование: научное издание, 2015, № 4. URL: http://engineering-science.ru/doc/764904.html

[4] Карягин А.А., Ковалева Г.А, Новикова А.С. Сравнительный анализ противометеороидной стойкости двух- и трехэкранных защит космических аппаратов для научно-энергетического модуля российского сегмента МКС. Перспективные подходы и технологии проектирования и производства деталей и изделий аэрокосмической техники. Сб. тр. Межд. молод. науч.-тех. конф. М., Диона, 2017, с. 10–15.

[5] Романченков В.П., Покровский О.С., Зинченко Л.В. Двухэкранная защита гермоотсека научно-энергетического модуля Международной космической станции от осколочно-метеороидного воздействия. Конструкции из композиционных материалов, 2014, № 3, с. 3–7.

[6] Волков О.В., Горбенко А.В., Шевченко И.В. Исследование пробоя защиты служебного модуля международной космической станции при дополнительном экранировании солнечными панелями. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2012, т. 14, № 1-2, с. 477–479.

[7] Смирнов А.В., Колпаков В.И. Разработка конструкции противометеороидной защиты современных и перспективных космических аппаратов. Всерос. студ. конф. Студенческая научная весна. М., Научная библиотека, 2021, с. 146–147.

[8] Колпаков В.И., Васильева Т.В. Моделирование ударного взаимодействия высокоскоростных частиц с элементами конструкции экранной защиты космического аппарата. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017.

[9] Селиванов В.В., ред. Численные методы в задачах физики взрыва и удара. Т. 3. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000.

[10] Бухарев Ю.Н. Прикладные задачи высокоскоростного удара. Саров, РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2011.

[11] Кобылкин И.Ф., Селиванов В.В. Материалы и структуры легкой броневой защиты. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014.