ВПЛИВ ФАКТОРІВ КОСМОСУ НА НАДЛЕГКУ СИСТЕМУ ТЕПЛОВОГО ЗАХИСТУ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ: КОНЦЕПЦІЯ, МЕТОДИ ТА АНАЛІЗ РИЗИКІВ

Віталій Олексійович Яценко; Юрій В’ячеславович Фальченко; Лідія Вячеславівна Петрушинець; Юрій Олександрович Клименко; Олег Олександрович Новомлинець

Автор(и)

Віталій Олексійович Яценко Інститут космічних досліджень НАН України та ДКА України, Україна
Юрій В’ячеславович Фальченко Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, Україна https://orcid.org/0000-0002-3028-2964
Лідія Вячеславівна Петрушинець Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, Україна https://orcid.org/0000-0001-7946-3056
Юрій Олександрович Клименко Інститут космічних досліджень НАН України та ДКА України, Україна
Олег Олександрович Новомлинець Чернігівський національний технологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-0774-434X

Ключові слова:

система теплового захисту, фактори космосу, аналіз ризиків, космічні апарати багаторазового використання, моделювання, дифузійне зварювання

Анотація

Проведено огляд стану розробок і описано сучасні підходи до оцінювання впливу негативних факторів космосу на матеріали, елементи і систему теплового захисту (СТЗ). У межах європейського проекту «Super light-weigh the thermal protection system for space application (LIGHT-TPS)» проводилися дослідження на основі моделювання макетного зразка СТЗ космічних апаратів багаторазового використання (БКА). Наведено приклади моделювання розподілу температури в центрі зразка з Ni залежно від пористості. Запропоновано новий метод оцінювання ризику та мінімізації впливу умов космічного середовища на СТЗ з урахуванням режимів термічної обробки, детермінованих та стохастичних факторів. Проведено аналіз і оптимізацію температурних полів СТЗ під час дифузійного зварювання.

Посилання

Johnson S. M. Thermal Protection Materials and Systems: An Overview / S. M. Johnson // Engineered Ceramics: Current Status and Future Prospects. – Hoboken, New Jersey: John Wiley &

Sons, Inc., 2016. – Pр. 224–243.

Parul Agrawal. Investigation of Performance Envelope for Phenolic Impregnated Carbon Ablator(PICA) / Parul Agrawal, Dinesh Prabhu // 54th AIAA Aerospace Sciences Meeting, 4-8

January 2016. – San Diego, California, USA, 2016. – Pр. 1–16.

Detailed analysis of species production from the pyrolysis of the Phenolic Impregnated Carbon Ablator / Hsi-Wu Wong, Jay Peck, James Assif [et al.] // Journal of Analytical and Applied

Pyrolysis. –2016. – Vol. 122, Issue 11. – Pр. 258–267.

Демонис И. М. Материалы ВИАМ в космической технике / И. М. Демонис, А. П. Петрова // Все материалы. Энциклопедический справочник. – 2011. – № 6. – С. 2–9.

Авиационно-космические системы : сборник статей / [под ред. Г. Н. Лозино-Лозинского, А. Г. Братухина]. – М. : МАИ, 1997. – 416 с.

Элементы (типы) теплозащиты «Бурана» [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.buran.ru/htm/tersaf4.htm.

Donald M. Curry. Space Shuttle Orbiter thermal protection system design and flight experience / Donald M. Curry // First ESA/ESTEC Workshop on Thermal Protection Systems, 5-7

May 1993. – Noordwijk, Netherlands, 1993.

Pate-Cornell M. E. Safety of the thermal protection system of the space shuttle orbiter: Quantitative analysis and organizational factors. Phase 1: Risk-based priority scale and preliminary

observations / M. E. Pate-Cornell, P. S. Fischbeck. – Langle : National Aeronautics and Space Administration Scientific and Technical, 1990. – 110 p.

Yatsenko V. Optimization methods in material science: synergetics, dynamical models, and optimization problems / V. Yatsenko // 3rd International Scientific conference «Nonlinear analysis and

applications», 15 May 2015. – Kiev, 2015. – P. 79.

Superlight-weight thermal protection systems for space applications: conception, methods, and applications / V. Yatsenko, A. Girenko, I. Husarova [et al.] // 6th European Conference for Aeronautic

and Space Sciences (EUCAS 2015), 29 June – 3 July 2015. – Krakow, Poland, 2015. – P. 169.

Space weather influence on power systems: prediction, risk analysis, and modeling / V. Yatsenko, M. Pardalos, N. Boyko, S. Rebennack // EnergySystems. – 2010. – Vol. 1, № 2. – Pр. 197–207.

Мусин Р. А. Соединение металлов с керамическими материалами / Р. А. Мусин, Г. В. Конюшков. – М. : Машиностроение, 1991. – 223 с.