Научная статья на тему 'Задачи обеспечения прочности и ресурса композитных конструкций космических аппаратов'

Задачи обеспечения прочности и ресурса композитных конструкций космических аппаратов Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
158
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРОЧНОСТЬ / STRENGTH / РЕСУРС / КОМПОЗИТ / КОНСТРУКЦИЯ / РАЗРУШЕНИЕ / FRACTURE / ЭКСПЕРИМЕНТ / EXPERIMENT / LIFETIME / COMPOSITE CONSTRUCTION

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Москвичев В. В., Лепихин А. М.

Рассматриваются задачи исследования прочности и ресурса композитных и металлокомпозитных конструкций космических аппаратов. Обсуждаются разрушающие и неразрушающие методы оценки характеристик механических свойств и контроля качества композитных материалов и конструкций. Представлены результаты экспериментальных исследований характеристик прочности материалов и конструкций.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Москвичев В. В., Лепихин А. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PROBLEMS OF ENSURING THE STRENGTH AND LIFETIME OF SPACECRAFT COMPOSITE STRUCTURES

The problems of research of strength and lifetime of spacecraft composite and metal structures are considered. The destructive and non-destructive methods for evaluating the characteristics of the mechanical properties and quality control of composite materials and structures are discussed. The results of experimental studies of characteristics of the material strength and structures are presented.

Текст научной работы на тему «Задачи обеспечения прочности и ресурса композитных конструкций космических аппаратов»

Решетневскуе чтения. 2014

0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035

Г, M

Рис. 2. Окончание

Анализ зависимостей показывает, что масса маховика с увеличением радиуса г убывает быстрее, что позволяет использовать более легкий маховик при небольшой потере максимального момента инерции.

Библиографические ссылки

1. Филатов В. В., Евтифьев М. Д., Лебедева Л. Н., Халиманович В. И. Спутники связи : учеб. пособие / СибГАУ. Красноярск, 2005. 208 с.

2. Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики : учебник для втузов. 10-е изд., перераб. и доп. М. : Высш. шк, 1986. 416 с.

References

1. Filatov V. V., Evtifev M. D., Lebedeva L. N., Halimanovich V. I. Sputnikisvyazi (Communications satellites) : uchebnoe posobie / SibGAU. Krasnoyarsk, 2005. 208 c.

2. Targ S. M. Kratkiy kurs teoreticheskoy mehanici : ucheb. dlay vtuzov. 10-e izd., pererab. I dop. M. : Vyshay. shk, 1986. 416 p.

© Климовский Д. А., Смирнов Н. А., 2014

УДК 539.42

ЗАДАЧИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЧНОСТИ И РЕСУРСА КОМПОЗИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

В. В. Москвичев, А. М. Лепихин

Специальное конструкторско-технологическое бюро «Наука» КНЦ СО РАН Российская Федерация, 660049, г. Красноярск, просп. Мира, 53. Е-mail: sktb@ksc.krasn.ru

Рассматриваются задачи исследования прочности и ресурса композитных и металлокомпозитных конструкций космических аппаратов. Обсуждаются разрушающие и неразрушающие методы оценки характеристик механических свойств и контроля качества композитных материалов и конструкций. Представлены результаты экспериментальных исследований характеристик прочности материалов и конструкций.

Ключевые слова: прочность, ресурс, композит, конструкция, разрушение, эксперимент.

PROBLEMS OF ENSURING THE STRENGTH AND LIFETIME OF SPACECRAFT

COMPOSITE STRUCTURES

V. V. Moskvichev, A. M. Lepikhin

Special Designed Technological Bureau KSC SB RAS 53, Mira prosp., Krasnoyarsk, 660049, Russian Federation. Е-mail: sktb@ksc.krasn.ru

The problems of research of strength and lifetime of spacecraft composite and metal structures are considered. The destructive and non-destructive methods for evaluating the characteristics of the mechanical properties and quality control of composite materials and structures are discussed. The results of experimental studies of characteristics of the material strength and structures are presented.

Keywords: strength, lifetime, composite construction, fracture, experiment.

Создание перспективных образцов ракетно-космической техники основано на широком использовании композитных материалов. Композитные материалы находят широкое применение в конструкциях космических аппаратов для изготовления сетчатых несущих конструкций, конструкций трансформируе-

мых систем, конструкций топливных баков и пр. Уникальность этих конструкций заключается в том, что они воспринимают широкий спектр нагрузок и воздействий и должны сохранять работоспособность в течение длительных сроков активного существования космических аппаратов. В связи с этим возникает

Проектирование и производство летательных аппаратов, космические исследования и проекты

ряд комплексных задач обеспечения прочности и ресурса композитных конструкций.

Первая задача заключается в исследовании характеристик механических свойств композитных материалов, включая оценки характеристик трещиностой-кости. Сложность решения этой задачи связана с неоднородностью и анизотропией свойств конструкционных материалов. В связи с этим проводятся специальные эксперименты, позволяющие учесть макро- и микроструктуру материала, особенности его деформирования и разрушения. Существенное значение здесь имеют численные модели деформирования и разрушения композитов.

Вторая задача связана с контролем качества композитных материалов. В настоящее время существует ряд методов неразрушающего контроля качества металлических материалов. Однако далеко не все из них могут быть использованы для контроля композитов. Определенные перспективы здесь связываются с аку-стико-эмиссионным методом контроля, позволяющим выявлять особенности деформирования структуры материалов при заданных нагрузках и воздействиях.

Третья задача состоит в оценке особенностей напряженно-деформированного состояния композитных

конструкций и прогнозировании характеристик прочности и ресурса в заданных условиях применения космических аппаратов. Для ее решения используются результаты первых двух задач.

Наконец, четвертая задача заключается в экспериментальном исследовании прочности и ресурса композитных конструкций. Ее решение важно как для оценки фактических характеристик работоспособности конструкций, так и для апробации разрабатываемых численных моделей и методов прогнозирования прочности и ресурса.

Комплексное решение указанных задач рассмотрено на примере экспертной оценки прочности, надежности и безопасности конструкции ксенонового бака высокого давления для апогейных двигателей космических аппаратов и бороалюминиевых композиций ферменных конструкций спутниковых систем ОАО «Информационные спутниковые системы имени академика М. Ф. Решетнева».

Работы выполняются при финансовой поддержке Минобрнауки России (№МБР160714Х0038).

© Москвичев В. В., Лепихин А. М., 2014

УДК 621.396.91/96

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ KAZEOSAT-1. ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ НА ОРБИТЕ

Т. А. Мусабаев1, М. М. Молдабеков1, М. Р. Нургужин2, В. В. Тен2, Б. Ш. Альбазаров2

Национальное космическое агентство Республики Казахстан Казахстан, 010000, г. Астана, Левобережье, ул. Орынбор, 8

2АО «Национальная компания «Казахстан Fарыш Сапары» Казахстан, 010000, г. Астана, Дом министерств, 4-й подъезд E-mail: b.albazarov@gharysh.kz

Приводятся основные результаты работы, проведенной на этапе летных испытаний космического аппарата (КА) высокого разрешения (ВР) дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), запущенного 30 апреля 2014 г. в рамках реализации проекта по созданию космической системы ДЗЗ Республики Казахстан. Проведено сравнение характеристик космической системы ВР, заданных в контрактной технической спецификации, с данными, полученными при проведении испытаний на орбите.

Ключевые слова: ДЗЗ, КА ВР, летные испытания, характеристики космической системы.

KAZEOSAT-1 SPACECRAFT OF REMOTE SENSING OF EARTH: THE FIRST RESULTS OF TESTS ON THE ORBIT

Т. А. Musabaev 1, М. М. Moldabekov 1, М. R. Nurguzhin 2, V. V. Ten2, B. Sh. Albazarov2

National space agency Republic of Kazakhstan 8, Orynbor str., Left coast, Astsna, 010000, Kazakhstan 2"National company "Kazakhstan Gharysh Sapary" 4-th entrance, Ministry house, Astsna, 010000, Kazakhstan E-mail: b.albazarov@gharysh.kz

The main results of the work which has been carried out in the orbit test of the high resolution (HR) spacecraft (SC) of the remote sensing of Earth (ERS) are presented. The launch was performed on April 30, 2014 during realizing the project to design space system ERS by the Republic of Kazakhstan. Comparison of characteristics of the space HR sys-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.