Совершенствование методики оценки вероятности пробоя стенок конструкции космических аппаратов

Совершенствование методики оценки вероятности пробоя стенок конструкции…

Инженерный журнал: наука и инновации

# 7·2017 3

ственная и искусственная). Модель пространственно-временного рас-

пределения плотности потоков техногенного вещества в космическом

пространстве»). Основы реализации пространственной модели для

расчета исходных характеристик, воздействующих на рассматривае-

мый элемент КА метеорных тел, изложены в работе [6]. Эта методика

основана на применении сферической тригонометрии для расчета ме-

теорных потоков, заданных таблицами двумерного распределения

плотности радиантов спорадических метеорных тел относительно

движущегося КА. Данная методика актуальна и востребована благода-

ря комплексному подходу к расчету воздействия метеорных частиц и

КМ в совокупности на элементы КА.

Оптимизация информационного обмена между модулями.

Характеристики частиц КМ можно определить по методике, изло-

женной в работах [3, 4], с использованием статистических таблиц

распределения направлений и скоростей частиц из ГОСТ

Р 25645.167–2005. Причем для КМ добавлены дополнительные диа-

пазоны размеров космических объектов для проведения расчетов,

направленных именно на определение вероятности пробоя стенок

конструкции КА [7].

Важная составляющая модификации методики расчета — опти-

мизация информационного обмена между модулями расчета характе-

ристик подлетающих частиц и расчета критического диаметра

про-

бивающей стенку частицы при заданных условиях. Для расчета пара-

метров пробоя двойной стенки использованы формулы, имеющие

значительное количество входных данных, которые многократно при-

менялись в расчетах значений

при использовании массивов стати-

стических данных распределения направлений подлета частиц и их ско-

ростей. Весьма эффективным для ускорения решения оказался предва-

рительный расчет в программе значений

при всех возможных

значениях скоростей столкновения и углов подлета для заданной стенки

с занесением результатов в массив данных. Например, расчет для эле-

мента типа площадки в конфигурации двойной стенки по формулам ра-

боты [8] после использования модификации занял в 3,5 раза меньше

времени, чем последовательное применение этих формул при обходе

массивов статистических данных в каждой возникающей ситуации.

Усложнение расчетных элементов, а также использование модифици-

рованных формул для расчета двойной стенки [9] обеспечивают более

существенную экономию.

Совершенствование методики расчета вероятности пробоя.

Вторая часть модификации заключалась в совершенствовании мето-

дики расчета условной вероятности пробоя стенки (при условии, что

столкновение произошло).

В монографии [5] задача оценки вероятности пробоя рассмотрена

через поток на элементарную площадку

на поверхности КА, ори-