Теплофизические и газодинамические проблемы противометеоритной защиты современных космических аппаратов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Описана физическая модель и приведены результаты численных расчетов разрушения защитных экранов космического аппарата под действием удара микрометеорита. Проведено газодинамическое численное моделирование процесса высокоскоростного пробивания микрометеоритом разнесенного защитного экрана космического аппарата, с учетом фрагментации и образования облака фрагментов после прохождения защитного экрана. В трехмерной постановке получены расчетные конфигурации облака осколков ударника и мишени для начальных скоростей ударника до 10 км/с. Показана высокая эффективность используемой конструкции защитного экрана из разнонаправленных гофрированных сеток как средства фрагментации и рассеяния кинетической энергии удара некрупных высокоскоростных частиц, снижающего средний импульс давления на защищаемый аппарат на два-три порядка.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. В. Ким

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: kim@ficp.ac.ru
Россия, Черноголовка, Московская обл.

С. И. Мартыненко

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Email: kim@ficp.ac.ru
Россия, Черноголовка, Московская обл.

А. В. Острик

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Email: kim@ficp.ac.ru
Россия, Черноголовка, Московская обл.

И. В. Ломоносов

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Email: kim@ficp.ac.ru

член-корреспондент РАН

Россия, Черноголовка, Московская обл.

Список литературы

  1. Щербаков И.А. Некоторые приоритетные результаты, полученные в области физики в 2019 году (из отчетного доклада академика-секретаря ОФН РАН) // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2020. Т. 492. № 1. С. 4–53.
  2. Смирнов И.В., Петров Ю.В. О временных характеристиках разрушения при высокоскоростных испытаниях // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2020. Т. 493. № 1. С. 62–65.
  3. Агурейкин В.А., Анисимов С.И., Бушман А.В., Канель Г.И., Карягин В.П., Константинов А.Б., Крюков Б.П., Минин В.Ф., Разоренов С.В., Сагдеев Р.З., Сугак С.Г., Фортов В.Е. Теплофизические и газодинамические проблемы противометеоритной защиты космического аппарата “ВЕГА” // ТВТ. 1984. Т. 22. № 5. С. 964–982.
  4. Whipple F.L. Meteorites and space travel //Astronomical Journal. 1947. No. 1161. P. 131.
  5. Герасимов А.В., , Экран для защиты космического аппарата от высокоскоростного ударного воздействия частиц космической среды // Патент РФ RU 2623782 C1. 2016.
  6. Добрица Д.Б., Пашков С.В., Моделирование процесса взаимодействии высокоскоростного ударника с трехслойной разнесенной комбинированной преградой // Космические исследования. 2020. Т. 58. № 2. С. 131–137.
  7. Fortov V.E., Kim V.V., Lomonosov I.V., Matveichev A.V. Ostrik A.V. Numerical modeling of hypervelocity impacts // Int. J. Impact Eng. 2006. V. 33(1–12). P. 244.
  8. Mintsev V., et.al. Non-Ideal Plasma and Early Experiments at FAIR: HIHEX – Heavy Ion Heating and Expansion // Contrib. Plasma Phys. 2016. V. 56(3-4). P. 281–285. https://doi.org/10.1002/ ctpp.201500105
  9. Lomonosov I.V. Multi-phase equation of state for aluminum // Laser and Particle Beams. 2007. V. 25. P. 567–584.
  10. Ломоносов И.В. Уравнения состояния сапфира, кремнезема, периклаза и рутила // ТВТ. 2023. Т. 61. № 3. С.473–476. https://doi.org/10.31857/S004036442303016X

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Конфигурация тел для v0 = 10 км/с в моменты времени t = 0 (а), 10 (б), 20 (в) и 30 (г) мкс.

3. Рис. 2. Две фракции плотности облака фрагментов: в диапазоне значений плотности ρ = 0.01–2 г/см3 (а) и ρ = 2–3 г/см3 (б).

Скачать (958KB)
4. Рис. 3. Динамика передачи перпендикулярной составляющей импульса от ударника к элементам экрана для V = 7 км/с.

Скачать (122KB)
5. Рис. 4. Тыльные стороны пластин-детекторов для V = 7 км/с (а) и 10 км/с (б).

Скачать (739KB)

© Российская академия наук, 2024