Специфика изготовления образцов из смолы горячего отверждения для возможного использования в условиях открытого космоса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Развертываемые надувные конструкции - это новый виток развития в производстве комплектующих элементов (отсеки и модули, системы связи и электроснабжения) для космических аппаратов. Несмотря на все многообразие предложенных инженерных подходов и решений, наиболее перспективной идеей является развертывание в космосе многослойных надувных конструкций на основе композиционного материала (препрега). Препрег представляет собой волокнистый армирующий наполнитель, пропитанный смолой (связующим), которая отверждается в условиях открытого космоса. Это позволяет создавать в космосе легкие и прочные конструкции различных форм. Целью работ, ведущихся в этом направлении, было найти отечественный материал в качестве связующего, который может отвечать ряду необходимых требований. Наиболее важными из них являются высокая температура отверждения материала, низкое газовыделение при отверждении и большой срок хранения в неотвержденном состоянии. В работе предлагается использование специальной смолы ВСТ-1208, отвечающей указанным требованиям, для изготовления препрегов. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) проведен анализ проходящих при отверждении реакций. Ввиду невозможности проведения экспериментов в реальных условиях, требовалось определить оптимальный режим производства образцов из предлагаемой смолы в земных условиях. Для этого необходимо смоделировать и проанализировать процесс нагрева образцов в вакуумном термошкафу. Рассматривались ситуации, когда образец находится в экспериментальных условиях - в вакуумном термошкафу на теплопроводящей подложке, и в условиях, приближенных к космическому пространству, - в вакуумном термошкафу без теплопроводящей подложки (например, на теплоизолирующей подложке). После анализа полученных данных подтвердилась возможность использования данного материала при определенных температурных режимах.

Об авторах

К. А. Мохирева

Институт механики сплошных сред УрО РАН

Email: lyadovaka@icmm.ru
614013, г. Пермь, ул. Академика Королёва, 1

К. Ю. Кузнецов

Пермский государственный национальный исследовательский университет

Email: kostya.kuzneczov.2002@mail.ru
614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15

И. В. Осоргина

Пермский государственный национальный исследовательский университет

Email: osorgina@psu.ru
614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15

Список литературы

  1. Litteken D.A. Inflatable technology: using flexible materials to make large structures // Electroactive Polymer Actuators and Devices (EAPAD) XXI. 2019. Vol. 10966. P. 1096603. doi: 10.1117/12.2500091.
  2. Schenk M., Viquerat A.D., Seffen K.A., Guest S.D. Review of Inflatable Booms for Deployable Space Structures: Packing and Rigidization // Journal of Spacecraft and Rockets. 2014. Vol. 51, No 3. P. 762-778. doi: 10.2514/1.A32598.
  3. Елисеева А.Ю., Комар Л.А., Кондюрин А.В. Вычислительное моделирование отверждения каркаса надувной антенны спутника на околоземной орбите // Вычислительная механика сплошных сред. 2020. T. 13, No 4. C. 414-423. doi: 10.7242/1999-6691/2020.13.4.32 EDN: PDFKAL.
  4. Поморцева Т.Н., Комар Л.А. О возможности создания крупногабаритных конструкций в условиях открытого космоса // Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика. 2023. No 3 (62). C. 64-75. doi: 10.17072/1993-0550-2023-3-64-75 EDN: QHASCC.
  5. Cadogan D.P., Scarborough S.E. Rigidizable materials for use in gossamer space inflatable structures. Proceedings of 19th AIAA Applied Aerodynamics Conference, Anaheim, CA, USA. 2001. p. 2001-1417. doi: 10.2514/6.2001-1417.
  6. Liu T.W., Bai J.B. Folding behavior of a deployable composite cabin for space habitats - part 1: Experimental and numerical investigation // Composite Structures. 2022. Vol. 302. P. 16244. doi: 10.1016/j.compstruct.2022.116244 EDN: SZRHUJ.
  7. Pestrenin V.M., Pestrenina I.V., Rusakov S.V., Kondyurin A.V. Curing of large prepreg shell in solar synchronous Low Earth Orbit: Precession flight regimes // Acta Astronautica. 2018. Vol. 151. P. 342-347. doi: 10.1016/j.actaastro.2018.06.029 EDN: YBODMD.
  8. Mukhametov R.R., Merkulova Yu.I., Dolgova E.V., Dushin M.I. Synthesis of heat-resistant polymer matrices via polycyclotrimerization of cyanate esters // Polymer Science. Series D. 2015. Vol. 8, No 1. P. 22-26. doi: 10.1134/S1995421215010104 EDN: WQZZSN.
  9. Железняк В.Г., Чурсова Л.В., Григорьев М.М., Косарина Е.И. Исследование повышения сопротивляемости ударным нагрузкам полицианурата с модификатором на основе линейных термостойких полимеров // Авиационные материалы и технологии. 2013. No 2 (27). C. 26-28. EDN: QCHAEZ.
  10. Славин А.В., Старцев О.В. Свойства авиационных стеклопластиков и углепластиков на ранней стадии климатического воздействия // Труды ВИАМ. 2018. No9 (69). C. 71-82. doi: 10.18577/2307-6046-2018-0-9-71-82 EDN: VAJJYG.
  11. Гусева М.А. Циановые эфиры - перспективные термореактивные связующие (обзор) // Авиационные материалы и технологии. 2015. No 2. C. 45-50. doi: 10.18577/2071-9140-2015-0-2-45-50 EDN: TQKEPZ.
  12. Фагалов А.Р., Беляев А.Ю. Моделирование стационарного теплового режима цилиндрического элемента каркаса на орбите // Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика. 2024. No 4 (67). С. 78-94. doi: 10.17072/1993-0550-2024-4-78-94 EDN: QZXOIZ.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».