Теплофизические и газодинамические проблемы противометеоритной защиты современных космических аппаратов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или 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
Скачать
2. Рис. 1. Конфигурация тел для v0 = 10 км/с в моменты времени t = 0 (а), 10 (б), 20 (в) и 30 (г) мкс.

Скачать (1MB)
Метаданные
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)
Метаданные
4. Рис. 3. Динамика передачи перпендикулярной составляющей импульса от ударника к элементам экрана для V = 7 км/с.

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

Скачать (739KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024