Исследование характеристик теплозащитного покрытия аэроупругих тормозных устройств спускаемых в атмосфере планет аппаратов

Космические технологии


Авторы

Алифанов О. М.1*, Иванков А. А.2**, Нетелев А. В.***, Финченко В. С.2

1. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия
2. Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина, ул. Ленинградская, 24, Химки, Московская область, 141400, Россия

*e-mail: o.alifanov@yandex.ru
**e-mail: ival@laspace.ru
***e-mail: netelev@mai.ru

Аннотация

Приведена математическая модель, реализованная в программном комплексе (ПК) для определения конструкционных параметров теплозащитных покрытий (ТЗП) аэроупругих, в частности, надувных тормозных устройств (НТУ) спускаемых аппаратов (СА) предназначенных для спуска на поверхности планет с атмосферой. Приведен пример расчета тепловой нагрузки и динамики прогрева абляционного ТЗП.

Ключевые слова

спускаемый аппарат, надувное тормозное устройство, теплозащитное покрытие, траектория, абляционные материалы

Библиографический список

  1. Землянский Б.А., Иванков А.А., Устинов С.Н., Финченко В.С. Современное состояние вопроса о применении технологии надувных элементов конструкции в изделиях ракетно-космической техники, об использовании надувных тормозных устройств в конструкции спускаемых аппаратов и теплозащитные покрытия этих устройств//Вестник РФФИ № 1(57), январь-март 2008, с. 37-63.
  2. Алексашкин С.Н., Пичхадзе К.М., Устинов С.Н., Финченко В.С.. О проектах и теплозащите спускаемых аппаратов с надувными тормозными устройствами в России и за рубежом // Тепловые процессы в технике. 2010. Т. 2. № 1. С. 230–240.
  3. Алексашкин С.Н., Пичхадзе К.М., Финченко В.С.. Принципы проектирования спускаемых в атмосферах планет аппаратов с надувными тормозными устройствами//Вестник ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина». Космонавтика и ракетостроение, № 2 (13). 2012. с.4-11.
  4. Финченко В.С., Пичхадзе К.М. Основы проектирования надувных космических конструкций. Раздел в книге «Проектирование автоматических космических аппаратов для фундаментальных научных исследований», под ред. Ефанова В.В., Пичхадзе К.М., НПО им. С.А. Лавочкина. М:. 2012. с.466-527.
  5. Alifanov O.M., Outchvatov V.I., Pichkhadze K.M. Thermal Protection of Re-entry Vehicles with the Usage of Unflatable Systems// Acta Astronautica. 2003. Vol.53. C. 541-546.
  6. Алифанов О.М., Будник С. А., Ненарокомов А. В., Нетелев А. В. Идентификация математических моделей теплопереноса в разлагающих материалах// Тепловые процессы в технике. 2011. Т.3, № 8.
  7. Алифанов О.М., Будник С.А., Михайлов В.В., Ненарокомов А.В. Экспериментально-вычислительный комплекс для исследования теплофизических свойств теплотехнических материалов// Тепловые процессы в технике. 2009. Т 1. № 2. С.49-60.
  8. Alifanov O.M., Budnik C.A., Mikhailov V.V., Nenarokomov A.B. An Experimental-Computational System for Materials Thermal Properties Determination and its Application for Spacecraft Testing // Acta Astronautica«. 2007. V..61. P. 341-351.
  9. Stephen J. Hughes, Robert A. Dillman, Brett R. Starr, Ryan A. Stephan, Michael C. Lindell, Charles J. Player, and Dr. F. McNeil Cheatwood. Inflatable Re-Entry Vehicle Experiment (IRVE) Design Overview, Proceedings of the 18th conference «Aerodynamic Decelerator Systems Technology», AIAA Paper 2005-1636, 2005.
  10. James N. Moss, Christopher E. Glass, Brian R. Hollis, John W. Van Norman. Low-Density Aerodynamics of the Inflatable Re-entry Vehicle Experiment (IRVE), Proceedings of 44th AIAA Aerospace Meeting and Exhibit, AIAA Paper 2006-1189, 2006.
  11. Алексашкин С.Н., Иванков А.А., Финченко В.С.. Анализ температурного состояния надувного тормозного устройства по результатам лётно-конструкторских испытаний спускаемого аппарата «Демонстратор-2Р» для определения версии его нештатного полёта. Журнал «Тепловые процессы в технике». Том 1, № 6, 2009, с. 253-258.
  12. Алифанов О.М., Будник С.А., Нетелев А.В. Патент РФ на полезную модель № 81162 10.03.2009 B64G 1|62 «Тормозное устройство для спуска в атмосфере планет». Заявка № 2008140907/22, 15.10.2008 RU.
  13. Алифанов О.М., Будник С.А., Нетелев А.В. Патент РФ на полезную модель № 132423 18.03.2013 B64G 1|62 «Развертываемое тормозное устройство для спуска в атмосфере планет».
  14. Финченко В.С., Пичхадзе К.М., Иванков А.А. Патент РФ № 82679 на полезную модель «Спускаемый аппарат для доставки грузов с пилотируемой орбитальной станции на поверхность Земли». Приоритет 25 декабря 2008 г. Зарегистрировано в Госреестре 10.05 2009 г.
  15. Голомазов М.М., Иванков А.А. О постановке граничных условий на ударной волне при обтекании затупленных тел гиперзвуковым потоком газа // Вестник ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина», 2012. № 1(12). С. 38-45.
  16. Белоцерковский О.М., Булекбаев А., Голомазов М.М. и др. Обтекание затупленных тел сверхзвуковым потоком газа // Под ред. О.М. Белоцерковского. — М.: Изд-во ВЦ АН СССР, 1967. — 401 с.
  17. Теленин Г.Ф., Тиняков Г.П. Метод расчета пространственного обтекания тел с отошедшей ударной волной // Докл. АН СССР. — 1964. — 154, № 5 — С. 1056-1058.
  18. Борисов В.М., Иванков А.А. Расчет переноса лучистой энергии при гиперзвуковом обтекании затупленных тел с использованием Р1- и Р2- приближений метода сферических гармоник // Журн. вычислит. математики и мат. физики. — 1992. — Т. 32. — № 6. — С. 952 — 966.
  19. Иванков А.А. О численном решении задачи прогрева многослойной теплозащиты спускаемого аппарата с учетом уноса массы внешних и внутренних слоев покрытия // Журн. вычислит. математики и мат. физики. 2005. Т. 45. № 7. С. 1279 — 1288.
  20. Основы теории полета космических аппаратов / Под ред. Г.С. Нариманова и М.К. Тихонравова. — М.: Машиностроение, 1972. 608с.

Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход