Разработка новой концепции защиты космических аппаратов от метеороидов и космического мусора на основе использования активных композиционных материалов | 2017 ИФХЭ РАН

Разработка новой концепции защиты космических аппаратов от метеороидов и космического мусора на основе использования активных композиционных материалов

А.И. Малкин, В.М. Занозин, Ю.П. Топоров, М.М. Кононенко, Т.А. Шумихин

Лаборатория физико-химической механики и механохимии

Проблема создания эффективной экранной защиты является чрезвычайно актуальной в связи с высокой стоимостью доставки грузов на околоземные орбиты и с возрастанием требований к безопасности при длительной эксплуатации орбитальных станций. В работе показано, что существенного снижения массы защиты можно добиться за счет применения экранов из изолированных активных элементов, закрепленных на легкой тканевой основе. При внедрении в метеороид активные элементы экрана претерпевают химическое превращение с большим выходом газофазных продуктов, что приводит к повышению давления на стенки образующегося кратера,  улучшению фрагментации и  увеличению поперечного импульса фрагментов разрушения.

Установлено, что наиболее перспективными активными материалами являются композиты с фторопластовой матрицей и металлическим наполнителем, отличающиеся высокой энергетикой и достаточно стабильные в орбитальных условиях. Разработаны основы механохимической технологии изготовления активных элементов и макетных образцов защитных экранов.

Целесообразность создания активной защиты подтверждена предварительными экспериментами. По осторожной оценке масса активной защиты при нормативном уровне безопасности будет на 30–40 % меньше применяемой защиты модулей международной космической станции (МКС)  в настоящее время.

026

Результаты НИР защищены патентами РФ №22998338 (2007 г.)  и  №22998339 (2007 г.).

Соисполнители: Учреждение Российской академии наук Институт прикладной механики (ИПРИМ РАН, г. Москва), ФГУП Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем (ФГУП «ГосНИИАС», г. Москва), ОАО Государственный  научно-исследовательский институт машиностроения имени В.В. Бахирева (ОАО «ГосНИИМаш», г. Дзержинск, Нижегородская область).


Версия для печати Версия для печати
 
 
shadow shadow
Яндекс.Метрика