Совершенствование методики оценки вероятности пробоя стенок конструкции космических аппаратов

Инженерный журнал: наука и инновации

# 7·2017 1

УДК 531.58 DOI 10.18698/2308-6033-2017-7-1633

Совершенствование методики оценки вероятности

пробоя стенок конструкции космических аппаратов

, Д.Б. Добрица

, Б.Ю. Ященко

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

AO «НПО JIaвочкина», г. Химки, Московская обл., 141402, Россия

Предложены способы совершенствования методики оценки вероятности пробоя

стенок конструкции космических аппаратов в результате воздействия метеорно-

техногенных частиц. В настоящее время эта задача решена с помощью разрабо-

танной авторами статьи методики, использующей сопряжение моделей распре-

деления высокоскоростных частиц (микрометеоритов и космического мусора) в

космическом пространстве с баллистическими уравнениями, определяющими

стойкость конструкции к высокоскоростным воздействиям. Большие объемы ис-

ходных данных моделей приводят к значительным затратам вычислительного

времени. Эта проблема решается путем совершенствования алгоритмов взаимо-

действия между выходными данными моделей распределения частиц и блоком,

ответственным за решение баллистических уравнений. Точность получаемой

оценки можно повысить, усовершенствовав методику расчета условной вероят-

ности пробоя стенки.

Ключевые слова:

баллистические уравнения, вероятность пробоя, космический

аппарат, космический мусор, метеорно-техногенные воздействия, элементы кон-

струкции

Введение.

Столкновения с метеорно-техногенными частицами в

зависимости от их размеров, количества, скорости и плотности,

а также места удара способны вызвать следующие повреждения кос-

мических аппаратов (КА):

•

пробои герметизирующей оболочки корпуса и повреждение от-

дельных элементов конструкции, агрегатов и систем;

•

эрозию внешних поверхностей с определенными радиационны-

ми характеристиками, солнечных батарей, оптических приборов и

других устройств и деталей, размещенных снаружи КА, а также

ухудшение их рабочих характеристик;

•

откалывание частиц от внутренней поверхности оболочки кор-

пуса, что может быть источником опасности для аппаратуры и эки-

пажа пилотируемых КА.

Оценить вероятность пробоя стенок конструкции КА в результа-

те метеорно-техногенных воздействий можно на этапе проектирова-

ния КА. На нем проводится анализ интенсивности потоков метеор-

ных тел и космического мусора (КМ), основанный на применении

моделей распределения метеорных и техногенных частиц в космиче-