9 / 13
Обоснование выбора материалов для крыла суборбитального многоразового…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 10·2016 9
Рис. 5
. Геометрическая модель крыла
Моделирование проводилось при следующих допущениях:
•
между внутренними стенками обшивки и лонжероном происхо-
дит радиационный теплообмен;
•
унос материала обшивки и ТЗП отсутствует;
•
теплофизические и оптические характеристики ГПКМ (теплопро-
водность, удельная теплоемкость и излучательная способность) зависят
от температуры.
Максимальная температура, до которой нагревается лонжерон, со-
ставила 33 ºС, поэтому с точки зрения теплового режима для него могут
быть рекомендованы все рассмотренные классы связующих. Однако с
точки зрения оптимального сочетания эксплуатационных, технологиче-
ских и экономических характеристик для лонжерона рекомендуется ис-
пользование эпоксидного или бисмалеимидного связующего.
Заключение.
На основе численного моделирования теплового
нагружения крыла суборбитального МКА ТК осуществлен предвари-
тельный выбор материалов для всех конструктивных элементов.
В качестве материала СЗ для трехслойной обшивки крыла суборби-
тального МКА ТК рекомендован ОП; в качестве связующего для
многослойных ГПКМ обшивки крыла — полиимидное или бисмале-
имидное связующее; для лонжерона — эпоксидное или бисмале-
имидное. Полученные в результате теплового моделирования данные
свидетельствуют о том, что для защиты кромки крыла суборбиталь-
ного МКА ТК от абляции при эксплуатации необходимо использо-
вать ТЗП, в качестве которого рекомендовано напыляемое покрытие
с минимальной толщиной 4 мм.
ЛИТЕРАТУРА
[1]
Seedhouse E.
Suborbital: Industry at the Edge of Space. Springer Praxis Books
.
2014, 184 p. URL:
http://www.springer.com/gp/book/9783319034843(дата
обращения 15.05.2016).
[2]
Пилюгина А.В., Агеева Т.Г. Технико-экономическая эффективность
проектов космических аппаратов туристического класса.
Вестник
МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение
, 2012, с. 107–119.