5 / 12
Моделирование баллистической стойкости двойной стенки космических аппаратов …
Инженерный журнал: наука и инновации
# 11·2016 5
Несложно убедиться, что в соответствии с уравнением (4) нара-
щивание толщины бампера двустенной конструкции эффективно
только до определенного предела, определяемого соотношением
2 3 1 3
max
0,126
b
w
t
t S
=
,
(8)
следующим из условия (5).
Примеры моделирования баллистической стойкости кон-
струкций на основе предложенной методики.
Рассмотрим конфи-
гурацию двойной стенки. Такие конструкции регулярно встречаются
при исследованиях стойкости КА к метеорно-техногенным воздей-
ствиям. Зададим следующие параметры двойной стенки (конфигура-
ция 1):
t
b
= 2 мм;
t
w
= 2 мм;
S
= 4 см; материал бампера и задней стен-
ки — сплав АМг6.
На рис. 1 приведена баллистическая предельная зависимость
(БПЗ) для данной конфигурации, построенная по уравнению Кристи-
ансена и Керра, нанесены экспериментальные точки, полученные в
работе [7].
Рис.
1.
БПЗ конфигурации 1 с нанесением экспериментальных точек:
1
— пробой;
2
— на грани пробоя;
3
— непробой
Согласно соотношению (8), максимальная эффективная толщина
бампера для конфигурации 1
t
b
max
= 0,684 мм, следовательно, даль-
нейшее увеличение его толщины не приводит к улучшению характе-
ристик БПЗ для высокоэнтальпийного интервала скоростей.
Предел роста толщины бампера для конфигурации 1 показан на
рис. 2. Для расчета использован ударник из сплава Д16 (дюралюми-
ний). Согласно графику на рис. 2, начиная с толщины бампера
t
b
= 0,7
мм кривые баллистической зависимости сливаются на высокоско-
ростном отрезке.