Влияние высокоскоростных ударов метеороидов и частиц космического мусора на прочность стекол иллюминаторов модулей Международной космической станции

Автор: Воробьев Юрий Андреевич, Магжанов Раис Мухтясибович, Семенов Валерий Иванович, Устинов Владимир Васильевич, Фельдштейн Валерий Адольфович, Чернявский Александр Григорьевич

Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia

Рубрика: Материалы, производство и технологии изделий ракетно-космической техники

Статья в выпуске: 1 (8), 2015 года.

Бесплатный доступ

Воздействие метеороидов и частиц космического мусора на космические аппараты - один из факторов, существенно влияющих на надежность и безопасность функционирования долговременных пилотируемых орбитальных станций, в частности Международной космической станции (МКС). Признано, что необходимая безопасность МКС достигается только путем применения в конструкциях модулей специальных средств защиты от ударов (экранной защиты). На иллюминаторах модулей МКС использовать эти средства невозможно, так как в процессе полета при проведении некоторых экспериментов, связанных с фотографированием, иллюминаторы находятся в открытом положении, и их внешние стекла подвергаются воздействию метеороидов и частиц космического мусора. В этой связи особого внимания заслуживает оценка влияния ударов частиц на повреждаемость и сопутствующее ей снижение прочностного ресурса стекол, так как только понимание процесса развития повреждений может позволить прогнозировать долговременность безопасной эксплуатации иллюминаторов и станции в целом. Когда встал вопрос о продлении сроков эксплуатации станции, возникла необходимость проведения работ по оценке вероятности разрушения стекол иллюминаторов при наличии на их поверхности повреждений. Для решения этой проблемы необходимо было провести теоретические исследования и подтвердить их экспериментальным путем. В данной статье излагаются результаты экспериментально-теоретических исследований прочности стекол иллюминаторов, поврежденных в результате ударов частиц, необходимые для оценки остаточного прочностного ресурса. Эти исследования позволили с достаточной степенью достоверности обосновать пролонгацию срока эксплуатации иллюминаторов Российского сегмента МКС и определять их жизненный запас в реальный момент времени.

Еще

Иллюминатор, метеороиды, частицы космического мусора, ресурсная прочность, международная космическая станция, стекло, пролонгация, экспериментально-теоретические исследования

Короткий адрес: https://readera.org/14343471

IDR: 14343471

Список литературы Влияние высокоскоростных ударов метеороидов и частиц космического мусора на прочность стекол иллюминаторов модулей Международной космической станции

  • Protection Manual, IADC-WD-00-03, vers.3.2 rev. 12 September, 2003.
  • Nagy K., Christiansen E., Lear D., Davis B.A. ISS Russian window HVI test series (Ver.8), Phase 1: Stressed and unstressed soda lime glass//NASA/JSC, 28 April 2010. 15p.
  • Брест В.А., Шелюбский В.И. Прогнозирование долговечности стеклянных изделий при действии длительных переменных нагрузок//Стекло и керамика. 1991. № 9. С. 7-8.
  • Иванов А.В. Прочность оптических материалов//Л.: Машиностроение, 1989. 144 с.
  • Брест В.А., Шелюбский В.И. Прочность стекла при длительном нагружении//Стекло и керамика. 1991. № 6. С. 14-16.
  • Edelstein K.S. Strength and life analysis of service module window 13//NASA/JSC ES2, 2009. 4 p.
  • Bernhard R., Christiansen E.L. HVI Testing of Russian glass, LMSEAT 34370 -JSC 62771, JSCHITF/NASA & Lockheed Martin, August 2004. 20 p.
  • Власов Ф. Ю., Воробьев Ю. А., Семенов В. И., Устинов В. В. Идентификация кратерных повреждений стекол иллюминаторов в осколочно-метеоритной среде//Космонавтика и ракетостроение. 2012. № 2(67). С. 165-171.
  • McMagon J., Christiansen E., Williams B., Lear D., Davis D.A. ISS Russian KE HVI Test Program, ver. 5//NASA/JSC, June 2012.28 p.
Еще
Статья научная