CC BY
10Решетневскце чтения
ла. Последние дефекты особенно ярко выражены в композициях, усиленных углеродными волокнами, состоящих из сотен моноволокон, диаметром 8...15 мкм. Отмеченные недостатки в основном формируются на стадии изготовления полуфабрикатов.
Проведенные исследования газотермических процессов и литературные данные [1] показали, что основные причины вышеописанных дефектов полуфабрикатов обусловлены тем, что при напылении газовый поток перед подложкой тормозится, создавая газовое уплотнение, и растекается вдоль напыляемой поверхности. Между волокнами образуются застойные зоны, а сами волокна экранируют пространство за собой от проникновения туда матричного материала. Поэтому, попадая в пограничные слои перед и между волокнами, напыляемые частицы деформируются, разрушаются и тормозятся. Частицы с низкой кинетической энергией уносятся потоком из зоны формирования покрытия. В результате адгезионная прочность между компонентами композиционного материала оказывается низкой и использование для формирования матрицы порошка дисперсностью менее 10 мкм невозможно. «Экранные» эффекты волокон приводят к неоднородности распределения металла по поперечному сечению полуфабриката. Кроме того, жидкие частицы напыляемого металла при контакте с относительно холодными филаментами поверхностных слоев углеродной нити мгновенно кристаллизуются, закрывая собой межволоконные промежутки. В результате мо-
новолокна внутренних слоев оказываются практически свободными от пластичного металла.
Для снижения давления торможения перед подложкой, влияния застойных зон и «экранных» эффектов при напылении осуществлялся отсос газов сквозь волокна. Для повышения межслойной прочности материала напыление производилось на волокна, нагретые до температуры плавления матрицы (А. с. № 1790239 СССР, кл. С22С1/09. Способ изготовления многослойного композиционного материала). При этом кроме снижения давления торможения происходит засасывание газовым потоком частиц в межволоконные промежутки, что позволило использовать порошки дисперсностью менее 10 мкм. Неравномерность распределения матричного материала по сечению полуфабриката уменьшается, адгезионная прочность между волокнами и матрицей увеличивается. Так, после твердофазного прессования полуфабрикатов предел прочности на разрыв в направлении армирования композиции «алюминий-углеродные волокна» увеличилась на 90.100 %, межслойная прочность на 140.150 %, пористость уменьшилась на 50.60 %. При этом снизились на 30 % потери наносимого материала.
Библиографические ссылки
1. Стацура В. В., Моисеев В. А. Плазменная технология в машиностроении. Красноярск : Изд-во КГУ, 1990.
S. V. Gabidulin
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
METHODS OF COMPOSITE MATERIALS WITH ALUMINIUM MATRIX REINFORCED BY CARBON FIBRES QUALITY IMPROVEMENT
Methods of quality improvement of composite materials with aluminum matrix reinforced by carbon fibers are considered in the article.
© Габидулин С. В., 2011
УДК 539.3
E. С. Гетце, Г. Н. Лазовский
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ СЕТЕПОЛОТНА СОЛНЕЧНОЙ БАТАРЕИ
Представлена экспериментальная установка для исследования больших прогибов мембран.
На сегодняшний день весовая отдача отработанных конструкций предельно близка к максимальной. Это заставляет инженеров искать новые решения. Конструкции с использованием сетеполотна представляют собой относительно новую перспективную
технологию, потенциал которой не может быть раскрыт полностью ввиду отсутствия расчетной методики, подкрепленной математической моделью. В связи с этим большое внимание уделяется экспериментальным методам исследования конструкций.
Проектирование и производство летательных аппаратов, космические исследования и проекты
Установка представляет собой жесткую рамку, на которой закрепляется исследуемый образец. Фиксация осуществляется канцелярскими зажимами либо двухсторонним скотчем. Прогибы снимаются либо индикатором ИЧ-10, либо с помощью профильного лекала.
Образцы формуются из стеклоткани и смолы ЭД-20 при помощи двух стеклянных пластин, разделительной пленки и перса.
Снятые показания представляют значительный интерес для вычислительного моделирования характеристик полотна, определения функции прогибов и напряжений.
E. S. Gettse, G. N. Lazovskiy Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF NONLINEAR DEFORMATION OF SOLAR CELL MEMBRANE
The article presents an experimental setup for the study of large deflections of membranes. Now the designers of spacecrafts are to decide problems of solar cells refining.
© Гетце E. С., Лазовский Г. Н., 2011
Для проведения исследований была создана установка для определения прогибов сетеполотен (см. рисунок).
Установка для определения прогибов сетеполотен
УДК 621.317.743
А. И. Горностаев, А. Н. Капустин, В. Н. Школьный, А. В. Кольцов
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
ПРОБЛЕМА НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ КОНДУКТИВНЫХ ПОМЕХ НА ШИНАХ ПИТАНИЯ БОРТОВОЙ АППАРАТУРЫ ПРИ ЛЕТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Показана актуальность непрерывного контроля кондуктивных помех на шинах питания бортовой аппаратуры (БА) при летной эксплуатации космических аппаратов (КА). Определены необходимые пути решения этой проблемы для внедрения бортового специализированного прибора контроля и регистрации кондуктивных помех в состав КА .
Проектирование сложных технических объектов, каковыми являются КА, насыщенные быстродействующей БА высокой степени интеграции, предполагает учитывать современные требования по электромагнитной совместимости (ЭМС). Для КА проблема ЭМС БА связана с распространением кондуктивных электромагнитных помех по элементам электрической сети бортовых систем. Основным научным направлением решения этой проблемы является улучшение электромагнитной обстановки (ЭМО) в бортовых системах путем повышения показателей качества электроэнергии (пульсаций и переходных отклонений напряжения питания и тока потребления) на выходных шинах питания системы электропитания (СЭП) и входных шинах питания энергопотребляющих систем (ЭПС). Однако реально складывающаяся ситуация с качеством электроэнергии в бортовых системах КА обусловливает поиск в рамках этого научного направ-
ления других, более конструктивных подходов к решению проблемы ЭМС.
В целом для обеспечения выполнения современных требований к ЭМС на этапе проектирования БА решают задачи, связанные с проблемами эмиссии кондуктивных электромагнитных помех, создаваемых самой БА в процессе функционирования, и проблемами электромагнитной восприимчивости БА к наведенным кондуктивным электромагнитным помехам.
Эффективность принятых на этапе проектирования мер по обеспечению ЭМС подтверждают при наземных электрических испытаниях бортовых систем КА с помощью специального испытательного оборудования. При проведении этих испытаний контроль помех на шинах питания БА, как правило, производится только в процессе специальных разовых измерений в нормальных условиях, в то время как наземные испытания КА длятся несколько месяцев и имеют
