Совершенствование методики оценки вероятности пробоя стенок конструкции космических аппаратов
Авторы: Добрица Б.Т., Добрица Д.Б., Ященко Б.Ю.
Опубликовано в выпуске: #7(67)/2017
DOI: 10.18698/2308-6033-2017-7-1633
Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника
Предложены способы совершенствования методики оценки вероятности пробоя стенок конструкции космических аппаратов в результате воздействия метеорнотехногенных частиц. В настоящее время эта задача решена с помощью разработанной авторами статьи методики, использующей сопряжение моделей распределения высокоскоростных частиц (микрометеоритов и космического мусора) в космическом пространстве с баллистическими уравнениями, определяющими стойкость конструкции к высокоскоростным воздействиям. Большие объемы исходных данных моделей приводят к значительным затратам вычислительного времени. Эта проблема решается путем совершенствования алгоритмов взаимодействия между выходными данными моделей распределения частиц и блоком, ответственным за решение баллистических уравнений. Точность получаемой оценки можно повысить, усовершенствовав методику расчета условной вероятности пробоя стенки.
Литература
[1] Николаевский В.Н., ред. Высокоскоростные ударные явления. Москва, Мир, 1973, 528 с.
[2] Nazarenko A.I., Koverga E.V. Optimization of the interface between space debris environment models and damage prediction tools. Proceedings of the Fourth European Conference on Space Debris, 18-20 April 2005, ESA/ESOC, Darmstadt, Germany, ESA Publications Division Publ., 2005, pp. 613-618.
[3] Назаренко А.И. Экологические проблемы и риски воздействий ракетно-космической техники на окружающую среду. В.В. Адушкин, С.И. Козлов, А.В. Петров, ред. Москва, Анкил, 2000, с. 382-432.
[4] Nazarenko A.I., Sokolov V.G., Gorbenko A.V. The comparative analysis of the probability of spacecraft pressure wall penetration for different space debris environment models. Proceedings of the Third European Conference on Space Debris, 19-21 March 2001. European Space Operations Centre (ESOC), Darmstadt, Germany, 2001, рр. 667-672.
[5] Назаренко А.И. Моделирование космического мусора. Москва, ИКИ РАН, 2013, 216 с.
[6] Добрица Д.Б. О методике расчета метеорных потоков на элементы КА. Сб. науч. тр. НПО им. С.А. Лавочкина, 2009, вып. 8, с. 215-228.
[7] Добрица Д.Б. К вопросу расчета стойкости элементов конструкции космического аппарата при воздействии частиц космического мусора. Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2012, № 5 (16), с. 53-59.
[8] Christiansen E.L. Design and performance equations for advanced meteoroid and debris shields. International Journal of Impact Engineering, 1993, vol. 14, pp. 145-156.
[9] Добрица Б.Т., Добрица Д.Б. Моделирование баллистической стойкости двойной стенки космических аппаратов при высокоскоростном соударении. Инженерный журнал: наука и инновации, 2016, вып. 11. URL: http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2016-11-1554 (дата обращения 15.03.2017).
[10] Inter-Agency Space Debris Coordination Committee. Protection manual. IADC-04-03.Version 3.3. Revision April 04, 2004. 228 p. URL: http://www.iadc-online.org/Documents/IADC-04-03_Protection_Manual_v7.pdf (accessed March 15, 2017).
[11] NASA SSP 30425, Rev. B, Space Station Program Natural Environment Definition for Design, 1994. URL: http://everyspec.com/NASA/NASA-JSC/NASA-SSP-PUBS/SSP-30425B_29660 (accessed March 15, 2017).
[12] Kessler D.J., Zhang J., Matney M.J., Eichler P., Reynolds R.C., Anz-Meador P.D., Stansbery E.G. A computer based orbital debris environment model for spacecraft design and observations in low earth orbit. NASA TM-104825, 01.11.1996, pp. 55.