Учёные из Новосибирска оценят надёжность конструкций космических аппаратов
Новую методику оценки надёжности композитных конструкций космического аппарата предложили в Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ.
Уникальность исследования состоит в разработке методики интегральной оценки надёжности при эксплуатации (взлёт и работа на орбите) трансформируемой анизогридной оболочки летательного аппарата с учётом снижения её массы. Уменьшение массы таких конструкций, в свою очередь, позволит вывести больше полезного груза на орбиту.
— Для сетчатых конструкций, которые широко применяются в ракетной и космической технике, характерна рёберная структура, элементами которой являются спиральные и кольцевые рёбра. Анизогридная конструкция образована пересечениями спиральных рёбер с кольцевыми. Мной предложена методика оценки надёжности таких конструкций — она включает в себя оценку на прочность, устойчивость и жёсткость оболочек. Сама методика состоит из нескольких частей: расчёт параметров рёберной структуры (толщина и высота, угол наклона спирального ребра к образующей, число пар спиральных рёбер); написание алгоритмов для подбора параметров; постановка задачи о проведении многофакторного вычислительного эксперимента, направленного на изучение влияния числа спиральных рёбер и угла наклона спиральных рёбер к образующей на состояние конструкций, — рассказала автор исследования, аспирант кафедры прочности летательных аппаратов НГТУ НЭТИ Лидия Ковальчук.
По её словам, поскольку сетчатые оболочки используются в космических аппаратах в качестве силовых элементов, то при выведении на орбиту конструкция испытывает продольные и поперечные усилия, а в космосе — кручение. Вклад в эти усилия даёт масса конструкции и присоединительного оборудования.
— Поэтому, уменьшая массу сетчатой конструкции без потери прочностных характеристик, мы имеем возможность снижения расхода топлива, материала и вывода на орбиту больше полезного груза, — пояснила Лидия Ковальчук.
Фото предоставлено пресс-службой НГТУ НЭТИ
