Экспериментальная отработка на борту российского сегмента МКС прототипа системы оперативного определения координат пробоя гермооболочки космической станции
Автор: Марков Александр Викторович, Коношенко Виктор Петрович, Чурило Игорь Владимирович, Чурило Олег Владимирович, Соколов Вячеслав Георгиевич, Горбенко Андрей Владимирович, Буслов Евгений Павлович, Устинов Владимир Васильевич, Фельдштейн Валерий Адольфович, Скалкин Александр Сергеевич
Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia
Рубрика: Контроль и испытание летательных аппаратов и их систем
Статья в выпуске: 4 (31), 2020 года.
Бесплатный доступ
Повышение безопасности эксплуатации космической станции в условиях возрастающего засорения околоземного космоса является одной из главных задач при проектировании станции. Наряду с мерами по снижению риска пробоя гермооболочки станции в результате столкновения с метеороидом или осколком космического мусора путём защиты гермооболочки модулей с помощью экранов необходима разработка мероприятий и средств по снижению катастрофических последствий пробоя. Одним из главных факторов, обеспечивающих успешное парирование аварийной ситуации, вызванной разгерметизацией станции при пробое, является время, необходимое для нахождения места пробоя, определяющее возможные сценарии действий экипажа при проведении спасательных операций и их результат. Рассматриваемая в статье система оперативного определения координат пробоя (СООКП) обеспечивает надежную, практически мгновенную, регистрацию момента и места пробоя. Предлагаемая концепция построения СООКП основана на использовании пьезоэлектрических датчиков акустической эмиссии, распределенных по внутренней поверхности гермооболочки модуля и соединённых с электронным блоком обработки сигналов от датчиков. В статье представлены результаты работ по научно-техническому обоснованию принципов работы СООКП, проведенных РКК «Энергия» и ЦНИИмаш, а также результаты экспериментальной отработки прототипа такой системы на служебном модуле Международной космической станции (МКС) в космическом эксперименте «Отклик» в рамках Программы научно-прикладных исследований Российского сегмента МКС.
Международная космическая станция, российский сегмент мкс, метеороид, космический мусор, гермооболочка, система оперативного определения координат пробоя, пьезоэлектрический датчик, космический эксперимент, высокоскоростной удар, пробой
Короткий адрес: https://sciup.org/143178144
IDR: 143178144 | DOI: 10.33950/spacetech-2308-7625-2020-4-91-103
Список литературы Экспериментальная отработка на борту российского сегмента МКС прототипа системы оперативного определения координат пробоя гермооболочки космической станции
- Preservation of Near-Earth Space for Future Generations / Ed. by J. A. Simpson. Cambridge University Press, 1994. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9780511564925.
- Christiansen E.L. Design Practices for Spacecraft Meteoroid/Debris (M/D) Protection // Proceedings of Hypervelocity Shielding Workshop, Galveston, Texas, USA, March 8-11, 1998. P. 1-9.
- Марков А.В., Коношенко В.П., Беглов Р.И., Соколов В.Г., Горбенко А.В. Основные направления и результаты работ по защите Российского сегмента МКС от метеороидов и космического мусора // Космическая техника и технологии. 2018. № 4(23). С. 16-28.
- Соколов В.Г., Горбенко А.В. Анализ последствий повреждения конструкции Российского сегмента МКС, вызванного столкновением с осколком космического мусора // Космическая техника и технологии. 2019. № 4(27). С. 65-76.
- Bauer W, Romberg O, Wiedemann C, Drolshagen G., Vorsmann P. Development of in-situ Space Debris Detector // Advances in Space Research. 2014. V. 54. Issue 9. P. 1858-1869.
- Ковалёв И.И., Коношенко В.П., Соколов В.Г., Сорокин И.В., Соловьёв В.В. Регистрация микрометеороидных и техногенных частиц с помощью конденсаторных датчиков, установленных на служебном модуле МКС // Доклад на Международном Астронавтическом конгрессе (/AC). Глазго, Великобритания, сентябрь 2008 г. ^-08^6.5.1.
- Prosser W.H., Gorman M.R., Humes D.H. Acoustic Emission Signals in Thin Plates Produced by Impact Damage // Journal of Acoustic Emission. 1999. V. 17(1-2). P. 29-36.
- Schafer F, Janovsky R. Impact sensor network for detecting of hypervelocity impacts on spacecraft // IAC-04-IAA.5.12.04, 55th International Astronautical Congress 2004, Vancouver, Canada.
- Liu Wugang, Sun Fei, Pang Baojun, Zhang Wei Acoustic emission detection and location for hypervelocity impacts // Proceedings of the Fourth European Conference on Space Debris, Darmstadt, Germany, 18-20 April 2005.
- Фельдштейн В.А. Упругие волны в оболочках, возбуждаемые сосредоточенным импульсом // Космонавтика и ракетостроение. 2017. Вып. 6(99). С. 38-45.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1970. С. 575-576.
- Половнев А.Л. Определение координат точки пробоя высокоскоростной частицей на борту служебного модуля Международной космической станции // Научный вестник МГТУ ГА. Сер. Аэромеханика и прочность. 2009. № 138. С. 198-204.
- Авершьев С., Липницкий Ю., Ма-каревич Г., Мамадалиев Н., Пелипенко Л., Половнев А., Скалкин А., Третьяков П., Шоколов А. Пробой стенки гермоотсека космического аппарата высокоскоростной частицей с образованием акустических волн // Учёные записки ЦАГИ. 2015. Т. ХЬУ1. Вып. № 1. С. 42-51. Статья поступила в редакцию 05.03.2020 г. Окончательный вариант — 07.08.2020 г.
