Анализ температурного состояния и разработка тепловой защиты крыла многоразового космического аппарата туристического класса из гибридного композиционного материала


Авторы

Ашихмина Е. Р.*, Агеева Т. Г., Просунцов П. В.**

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 2-я Бауманская ул., 5, стр. 1, Москва, 105005, Россия

*e-mail: katrin‑katushka@yandex.ru
**e-mail: pavel.prosuntsov@mail.ru

Аннотация

Рассмотрены вопросы теплового проектирования композитной конструкции крыла суборбитального многоразового космического аппарата туристического класса. Внешние тепловые нагрузки, действующие на крыло и корпус аппарата во время его спуска в атмосфере, определялись на основе математического моделирования процесса аэродинамического обтекания. Для этих нагрузок решалась задача нахождения оптимального распределения толщины теплозащитного покрытия по поверхности крыла.

Ключевые слова:

тепловое проектирование, космический туризм, тепловая защита

Библиографический список

  1. Агеева Т.Г. Разработка методики проектирования теплонагруженных элементов конструкций крыльев суборбитальных многоразовых космических аппаратов: дис. ... канд. техн. наук: 05.07.03: защищена 06.04.17. М., 2017. 183 с.

  2. Von der Dunk, Frans G. Space tourism, private spaceflight and the law: Key aspects // Space, Cyber, and Telecommunications Law Program Faculty Publications. 2011. N 27. P. 146–152.

  3. Peeters W. From suborbital space tourism to commercial personal spaceflight // ActaAstronautica. 2010. N 66. P. 1625–1632.

  4. Guerster M. Architectural Options and Optimization of Suborbital Space Tourism Vehicles (Master Thesis). RT-MA 2017/2. Retrieved from http://systemarchitect.mit.edu/docs/guerster17a.pdf

  5. Seedhouse E. Virgin Galactic. The First Ten Years. Chichester: Springer, 2015. 203 p.

  6. XCOR Lynx suborbital spacecraft nears final assembly // Composites World. 2016. URL: http://www.compositesworld.com/news/xcor-lynx-suborbital-spacecraft-nears-final-assembly

  7. Copenhagen Suborbitals. 2017. URL: https://copenhagensuborbitals.com

  8. Space Vehicles // Dassault Aviation. 2016. URL: https://www.dassault-aviation.com/fr/espace/nos-activites-espace/vehicules-aerospatiaux

  9. Human Spaceflight // Airbus. 2016. URL: https://www.airbus.com/space/human-spaceflight.html

  10. КосмоКурс. 2014. URL: http://www.cosmocourse.com/

  11. Belfiore M. Stratolaunch. 2012. URL: http://www.popularmechanics.co.za/tech/stratolaunch/

  12. Агеева Т.Г., Дудар Э.Н., Резник С.В. Комплексная методика проектирования конструкции крыла многоразового космического аппарата // Авиакосмическая техника и технология. 2010. № 2. С. 3–8.

  13. Bizony P. The Space Shuttle. Celebrating Thirty Years of NASA’s First Space Plane. Minneapolis: Zenit Press, 2011. 298 p.

  14. Никитин П.В. Тепловая защита: Учебник. М.: Изд-во МАИ, 2006. 512 с.

  15. Агеева Т.Г., Ашихмина Е.Р., Просунцов П.В. Оптимизация структуры гибридного композиционного материала для обшивки крыла многоразового космического аппарата туристического класса // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия «Машиностроение». 2018. № 1. С. 4–19. DOI 10.18698/0236-3941-2018-1-4-19

  16. Safri S.N.A., Sultan M.T.H., Jawaid M., Jayakrishna K. Impact behaviour of hybrid composites for structural applications: A review // Composites Part B: Engineering. 2018. V. 133. P. 112–121. DOI: 10.1016/j.compositesb.2017.09.008

  17. Агеева Т.Г., Михайловский К.В. Обоснование выбора материалов для крыла суборбитального многоразового космического аппарата туристического класса // Инженерный журнал: наука и инновации. Электронное научно-техническое издание. 2016. № 10 (58). 9 c.

  18. Trzepieciński T., Ryzińska G., Biglar M., Gromada M. Modelling of multilayer actuator layers by homogenisation technique using Digimat software // Ceramics International. 2017. V. 43. P. 3259–3266.

  19. Ашихмина Е.Р., Агеева Т.Г., Просунцов П.В. Тепловое проектирование обшивки крыла многоразового космического аппарата туристического класса // Инженерный журнал: наука и инновации. 2017. № 12(72). 3 c.

  20. Зиновьев П.А., Смердов А.А. Оптимальное проектирование композитных материалов: учебное пособие по курсу «Проектирование композитных конструкций. Ч. II». М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. 103 с.

  21. Стеклопластики, связующие материалы, пенопласты, полиамиды, фотополимеры. 2016. URL: http://www.xn----7sbnoidkjddgcex2t.xn—p1ai/penoplasty_poliamidy_sopolimery/.

  22. Prosuntsov P.V., Taraskin N.Y. Theoretical and numerical characterization of the thermal physical properties of carbon ceramic materials // MATEC Web of Conferences. 2016. V. 72. P. 1–7.

  23. Соколов И.И. Сферопластики на основе термореактивных связующих для изделий авиационной техники: автореф. дис ... канд. техн. наук (05.16.09). ВИАМ. М., 2013. 21 с.

  24. Яковенко Т.В., Яруллина Г.К., Гарустович И.В., Шишилов О.Н., Мельников Н.О. Сферопластики как термоизолирующие защитные материалы промышленного назначения // Успехи в химии и химической технологии. 2016. Т. 30. № 8. С. 71–73.



Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024