Космические конструкция

Рис. 13.12. Типичные конструкции оребренных труб и радиаторов для космических аппаратов. Коробочкой указано положение

BSL-319 3 мес. при 20 °С 0,28 367 175 0,35 1 175 Склеивание металлов и сот с обшивкой в космических конструкциях [c.88]

Для многих изделий авиационной, приборостроительной, радиоэлектронной и космических отраслей промышленности, для конструкций, работающих при низкой температуре или в широком интервале температур, требуются стали с ничтожно [c.94]

Пока еще основными потребителями композитов являются авиационная и космическая промышленность. Их использование не только позволяет получать высокоэкономичные и надежные конструкции, но и дает возможность реализовать перспективные аэродинамические схемы, например истребитель с крылом обратной стреловидности. По многим главным физико-химическим свойствам — прочности, ударной вязкости, усталостной прочности и др.— композиты выигрывают у традиционных материалов в 5 раз, а иногда и более. [c.177]

При проектировании конденсаторов для различных объектов, таких, как тепловые электростанции, химические заводы, атомные энергетические установки для космических кораблей, возникает целый ряд проблем, связанных с теплообменом и движением жидкости при конденсации паров. В первой части этой главы представлены некоторые характерные аналитические соотношения и экспериментальные данные, отражающие влияние наиболее существенных параметров. В последующих разделах описано несколько конструкций конденсаторов. [c.245]

Вероятность попадания метеорита, способного пробить 2,Ь-мм стенку из нержавеющей стали, для поверхности, имеющей общую площадь 9,3 м , составляет 0,04 в год [101. Для уменьшения вероятности возникновения течи в конденсаторе в случае пробоя трубы можно применять трубы с развитой поверхностью оребрения, чтобы основная часть поверхности приходилась на ребра. Другой метод заключается в использовании цилиндрических конструкций, подобных конфигурации 5 (см. рис. 13.12), трубы которых снабжены отражателями (трубы типа С, см. рис. 13.12). Использование отражателей позволяет получить с тыльной стороны трубы почти столь же эффективный отвод тепла, как и с внешней. Если поверхность отражателя гладкая и блестящая, то около 75% энергии, падающей с тыльной стороны трубы и ребер, зеркально отражается в космическое пространство. Остальные 25% энергии либо поглощаются и потом излучаются вновь, либо диффузно отражаются. Из этих 25% примерно половина излучается в космическое пространство, а половина попадает на поверхность трубы. Таким образом, общая излучательная способность той части поверхности трубы и ребер, которая обращена к отражателю, составляет примерно 85% излучательной способности лицевой поверхности. Компоновки ребер могут быть различными, но наиболее удачной с точки зрения минимума суммарного веса является Т-образная конструкция, аналогичная типу С (см. рис. 13.12), по без верхнего ребра, которое оказалось малоэффективным [9J. Следует отметить, что лицевая сторона трубы должна быть толще для обеспечения защиты от метеоритов, так как поверхность, обращенная к отражателю, надежно защищена. [c.263]

Испытания на длительную прочность бывают нужны для компактных теплообменников, предназначенных для космических установок или автомобильных двигателей. Вибрации, механические или термические напряжения могут привести к разрушениям такого рода, которые не удается обнаружить при всех предварительных испытаниях. Испытания на длительную прочность должны быть тщательно продуманы конструкцию следует подвергать точно тем же самым циклам механических и термических напрял- ений, которые присущи натурному аппарату. В тех случаях, когда в высокотемпературных теплообменниках играют роль процессы релаксации, интервал времени между циклами может быть сделан намного меньше соответствующего времени для натурных аппаратов, если это оправдано данными по релаксации. Например, если существенную роль играют высокотемпературные напряжения, то обычно большая часть пластической деформации, обусловленной тепловым циклом, происходит в течение 15—20 мин, так что продолжительность цикла в 1 ч оказалась бы достаточной для моделирования циклов в натурных аппаратах продолжительностью двадцать четыре часа и более. [c.323]

Топливные элементы отличаются высоким коэффициентом полезного действия в них нет движущихся частей, их конструкция проста и постоянно готова к работе они дают высокую мощность на единицу объема и массы, работают бесшумно и без выделения вредных выхлопных газов и копоти. Все это делает возможным и целесообразным использование топливных элементов в различных областях народного хозяйства. Для космических аппаратов и приборов нужны именно такие источники энергии, особенно незаменимые при длительных полетах. Поэтому они широко применяются в спутниках, космических кораблях, а также в электрохимической промышленности. [c.248]

Титан имеет ту же механическую прочность, что и сталь, но обладает двумя преимуществами он легче стали и не корродирует. Он прочнее алюминия. Высокая стоимость титана ограничивает его применение. Он используется в конструкциях космических аппаратов. Титан устойчивее стали к действию высоких температур, развивающихся при вхождении аппарата в земную атмосферу . [c.510]

Технологический процесс переплава. Развитие за последние 25—30 лет авиации, ракетной, космической и других областей техники потребовало новых, более прочных материалов, дающих возможность создания легких и долговечных конструкций. Основными материалами остались стали, но качество их существенно повысилось. Оказалось, что можно значительно улучшить прочностные свойства сталей, их вязкость, пластичность, сопротивляемость переменным нагрузкам и истиранию, если очистить их от мелких загрязнений, примесей, неметаллических включений и растворенных в них газов (азота, водорода, кислорода). При этом оказалось возможным существенно улучшить такие сорта стали, как шарикоподшипниковые, пружинные, жароупорные (лопатки турбин реактивных двигателей). Например, в результате очистки от примесей и растворенных газов шарикоподшипниковой стали удалось увеличить ресурс (срок службы) шарикоподшипников в полтора-два раза. [c.226]

Пластики, армированные или же наполненные дисперсными фазами, обладают замечательными свойствами высокой удельной прочностью в сочетании с химической стойкостью, низкой теплопроводностью и технологичностью в изготовлении деталей и конструкций. Армированные пластики со специальными наполнителями применяют в качестве теплозащиты объектов космической техники, а также в конструкциях с высокой продольной устойчивостью. [c.156]

Метод плазменного напыления применяется для придания поверхности деталей, различных конструкций, машин и приборов таких свойств, как износостойкость, жаростойкость, коррозионная устойчивость, а также тепло- и электроизоляционных свойств. Разнообразие применяемых покрытий позволяет использовать нх в различных отраслях машиностроения, в авиации, ракетной технике, энергетике (в том числе атомной), металлургии, химической и нефтяной промышленности, электронике, радио- и приборостроении. Терморегулирующие плазменные покрытия применяют для космических летательных аппаратов. Большой практический интерес представляет использование покрытий для защиты от коррозии труб большого диаметра. [c.140]

Лучшей иллюстрацией использования величин порогового уровня интенсивности напряжений в реальных конструкциях является вероятно, случай их применения для сосудов высокого давления в космической программе США [35, 36, 64, 65]. Связь различных [c.186]

Сплавы с более низким содержанием магния, подобно сплавам 2014 и 2219, относятся к свариваемым сплавам и могут использоваться в конструкциях космических кораблей вместо более тяжелых и менее прочных, однако хорошо свариваемых сплавов 5456 и 5083, которые были использованы в Сатурне I . Например, сплав 2014 был использован в космических кораблях Титан И , во второй 5-П и третьей 5-1УВ ступенях Сатурна V , тогда как сплав 2219 использовался в ступени 5-1С ракетоносителя Сатурна V . [c.239]

Как известно, удельная прочность и удельная жесткость многих эпоксидных композитов в несколько раз превосходят соответствующие показатели лучших сортов стали и титана, что позволяет эффективно использовать их в тех областях техники, в которых важное значение имеет масса конструкции, — в авиационной, ракетной и космической технике, на транспорте. В качестве связующих для высокомодульных и высокопрочных пластиков применяются практически только эпоксидные полимеры. Поэтому армированные эпоксидные пластики являются сейчас одними из наиболее изученных полимерных материалов. [c.207]

Радиоактивность, обусловленная излучением материалов конструкции, действием космических лучей и спонтанным выбросом в атмосферу, создает так называемый радиоактивный фон. Во все измерения радиоактивности образцов должна вноситься поправка на радиоактивный фон, величина которого вычитается из полученных результатов. [c.75]

В системах с теплопроводами удаление теплоты из ТЭ осуществляется за счет теплопроводности элементов конструкции ТЭ (электроды, электролит, корпус) или по специальному теплопроводу (например, магниевые теплопроводы в ЭХГ космического назначения фирмы Аллис-Чалмерс , охлаждаемые гелием). Предложена система с использованием тепловой трубы, погруженной в электролит ТЭ, нри этом температура кипения термостатирующей жидкости лежит в области рабочих температур ТЭ. [c.222]

Тнтан и его сплавы находят все большее применение в совре-мен.чом машиностроении, авиастроении, судостроении, турбостроении, в производстве вооружения. Особенно ценен титан как материал для изготовления частей конструкций, работающих в напряженных условиях. Критерием пригодности таких материалов является отиошение их прочности к весу. Титан и его сплавы используют, когда требуется сочетание минимального веса с высокой прочностью, термической и коррозионной стойкостью. Так, они тнироко применяются для изготовления деталей самолетов, космических аппаратов, ракет, трубопроводов, котлоз высокого давления, для оборудования высокотемпературных процессов в химической и других отраслях промышленности. Одной из наиболее перспективных областей применения титана является судостроение, где решающее значение имеет высокая прочность нри малой плотности и высокая стойкость к коррозии и эрозии в морской воде. Сущестг енное значение имеет использование титана в виде листов для обшивки корпусов судов, литых деталей из титана, выдерживаюнтих длительное пребывание в морской воде, а также для покрытия изнутри смесительных барабанов, предназначенных для перемешивания агрессивных материалов и для других це.тен. В связи с дороговизной листового титана большой практический интерес для судостроительной, химической и других отраслей промышленности представляет применение титана в качестве плакировочного материала для изготовления биметаллических стальных листов. [c.274]

В очерке о новых достижениях космической технологии мелькнула фраза об использовании в конструкции солнечных батарей органических металлов. Разве такие металлы существуют [c.210]

Е. Радиаторная батарея. В рассмотренном выше примере неявно предполагалось, что каждый элемент периметра является полностью эффективным. В действительности в качестве излучающей П1)нерхности можно использовать оболочку космического корабля, помещая в ней несущие жидкость трубы, расположенные друг от друга на расстоянии 21, как это показано на рис. 2. Такая конструкция обеспечивает определенную защиту трубопроводов от микрометеоритов. Разумно предположить, что участок периметра 1 имеет постоянную температуру если Ь мало, то части периметра длиной I по обе стороны от трубопровода существенно неизотермичны. [c.513]

Хорошо известно, что в Соединенных Штатах наметились определенные области специального назначения, где топливные элементы как источники энергии будут обладать особыми преимуществами перед тепловыми двигателями. В некоторых случаях, например на космических кораблях и подводных лодках, задача использования воздуха вместо кислорода, связанная с дополнительными трудностями, может не возникнуть, поэтому надеются, что ценный опыт конструирования и испытания более мощных установок можно приобрести до того, как станет необходимым спроектировать топливные элементы, которые будут выпускаться промышленностью и в которых почти наверняка придется использовать воздух вместо кислорода. Надеются, что это подготовит почву для создания топливных элементов прочной конструкции, которые будут нечувствительны к незначительным местным перегревам и другим воздействиям даже с электродами диаметром порядка метра или более и смогут работать на водороде, содержащем значительное количество примесей. [c.395]

Наиболее широкое применение в авиационных конструкциях нашли высокопрочные органоволокниты на основе волокон РНО-49 и сверхлегкие сотопласты на основе бумаги из ароматического полиамида номекс. Так, с использованием волокна РКО-49 изготавливаются закрылки, лопасти роторов, баки для горючего под давлением, камеры сгорания реактивных двигателей грузового самолета Боинг 737. На аэробусе Тристар-1011 фирмы Локхид уже установлены потолочные панели и обечайки иллюминаторов из РКО-волокнита. В ближайшее время число крупногабаритных деталей на этом самолете, изготовленных из РКО-волокнита, будет доведено до 15, что позволит снизить его массу на несколько сот килограммов [60]. В течение 1972 г. разными фирмами изготовлены и испытаны разнообразные детали из РРО-волокнита двери, передние и задние кромки крыла, перегородки и стойки, панели пола транспортных самолетов и т. д. В настоящее время несколько самолетных и вертолетных фирм США заняты разработкой конструкций полов на основе волокна РКО-49. По специальной программе Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства начато широкое опробование волокна-РКО-49 в авиационных и космических конструкциях —испытываются настилы полов, стойки, двери, обшивки элементов крыла и рулей реактивных транспортных самолетов. [c.290]

Из углепластиков изготовляют конструкции, работающие на устойчивость под воздействием внешнего изгибающего момента, давления или осевого сжатия лопасти несущего винта вертолетов, корпусы компрессоров и вентиляторов, вентиляторные лопатки, диски статора и ротора компрессора низкого давления авиационных двигателей. Применение в этих узлах углепластиков взамен металлов позволяет на 15 - 20% снизить массу двигателя. В космической технике углепластики применяют для панелей солнечных батарей, ба.хлонов высокого давлети, теплозащитных покрытий. [c.85]

Вместе с тем возможности замены на углепластики авиационных материалов не следует преувеличивать. Это связано с яепреодоленным до конца недостатком КМУП — их пониженной ударной вязкостью. Еще большее место КМУП занимают в ракетно-космической технике, особенно в компонентах конструкций ракетных двигателей, рам солнечных батарей, антенн, силовых конструкциях искусственных спутников Земли [9-7]. [c.508]

Гальваничёские элементы, благодаря их малому весу, портативности, простоте конструкции и надежности в работе, нашли широкое применение в технике как химические источники тока. Например, они используются на искусственных спутниках и космических кораблях (серебряно-цинковый элемент), в радиотехнике и т. д. [c.123]

Примерами коррозионно механического разрушения являют-ся поломки лопастей гребцых винтов морских судов, внезап-гые разрушения паровых котлов, деталей паровых турбин, ле-тательнь1х аппаратов, глубинно-насосных штанг й нефтедобывающей промышленности и др. В частности, из-за коррозионно-механического разрушения ответственных деталей бьш отложен запуск американской космической лаборатории Скайлзб 3 [8]. В целом коррозионно-механическое разрушение сталей происходит в самых различных конструкциях и деталях [24]. [c.6]

Авторам известно только два примера использования данных коррозии под напряжением при проектировании реальных конструкций. Титановые сплавы используются для изготовления емкостей, работающих под давлением, и других конструкций в соответствии с военной и космической программами США в космическом корабле Apollo применены специфические сосуды под давлением (табл. 13) [244J. Главные параметры выбора материала для та ких целей приводятся в работе [245] в которой делается упор на совместимость материала и среды. [c.426]

BOB и использование результатов при проектировании, а также методики испытания на надежность конструкций могут быть найдены в работе [135]. Систематический подход к выбору материала был отчасти обусловлен разрушением емкостей из титана, содержащих N2O4 или метанол, но последующий успех космических полетов отражает достоинство этих методов. Второе применение данных коррозии под напряжением — при проектировании самолетов — направлено на исключение разрушений. Такие данные помогают в выборе периодичности осмотра конструкции на наличие трещин с тем, чтобы растрескивание могло быть определено сразу при сохранении целостности конструкции. Необходимо подчеркнуть, однако, что знание скоростей роста усталостных трещин в среде также необходимо для исключения разрушения. [c.428]

Конструкция космических кораблей и система их управления, как показывают успешные полеты советских летчи-ков-космонавтов, достигли высокой степени совершенства. Однако при осуществлении полетов человека на другие планеты солнечной системы встретится много трудностей, которые будут обусловливаться главным образом недостаточной эффективностью топлив, освоенных ракетной техникой. Расчеты показывают, что космический корабль, который смог бы доставить человека на Луну и вернуть его обратно на Землю, должен обладать очень большим весом. Основную часть этого веса составляет топливо. [c.90]

В отличие от теплообменников в тепловодах передача теплового потока осуществляется без дополнительных энергозатрат на циркуляцию промежуточного теплоносителя, что является их преимуществом. К преимуществам их относится также возможность придать конструкции необходимую форму в соответствии с характеристиками греющей (например, воздух) и охлаждающей (фреон) сред, что особенно существенно при большом различии их плотностей. Кроме того, такие конструкции обладают высокой надежностью, эффективностью теплопереноса, компактностью и практически неограниченным техническим ресурсом. Все это обусловливает широкие возможности применения тепловодов в самых различных областях техники. В настоящее время тепловоды, выполняя основное свое назначение, используются в криогенной и холодильной технике, в космических аппаратах, в ядерной энергетике, в электромашиностроении и т. д. [c.249]

ХСПЭ трмменяется в эластичных огне- и. коррозионностойких защитных покрытиях в авиации и космической технике [130— 132]. Широкое раап ространение получил ХСПЭ в отечественной промышленности для защиты железобетона и строительных конструкций. Он признан наилучшим корроз Ионно-трещинЬстойким материалом [163]. [c.153]

Высокая эффективность, продемонстрированная твердотопливными ускорителями ракеты-носителя Титан III , послужила основной причиной того, что NASA (после изучения преимуществ и недостатков твердотопливных ускорителей по сравнению с жидкостными) решило использовать 2 ТТУ диаметром 3,71 м, длиной 38,1 м, снаряженных 502 580 кг того же топлива на основе ПБАН и имеющих четырехсекционную конструкцию. Система Спейс Шаттл показана на рис. 137. Два РДТТ, запускаемые вместе с маршевыми двигателями космического летательного аппарата многоразового использования Спейс Шаттл , отделяются после сгорания (номинально через 122 с) на высоте около 50 км. К этому времени Спейс Шаттл находится приблизительно в 45 км от стартовой площадки и движется со скоростью 5150 км/ч. После отделения ускорителей открывается группа парашютов — сначала вытяжной, затем стабилизирующий и, наконец, основная связка, уменьшающая вертикальную составляющую скорости ускорителя к моменту его соударения с водой приблизительно до 96 км/ч. Траектория отработавшего ускорителя показана на рис. 138. После ремонтно-восстановительных работ корпус ускорителя транспортируют обратно в космический центр, заливают новым зарядом ТРТ и подготавливают к повторному запуску. Металли- [c.227]

Наибольшее развитие статические СУВ получили в разработках фирмы Аллнс-Чалмерс , США, В водородно-кислородном ЭХГ космического назначения мощностью 2 кВт на основе ТЭ с асбестовой матрицей система выполнена как двухконтурная, т, е. процессы тепло- и массопереноса осуществляются раздельно и независимо одни от другого. Теплота отводится изнутри ТЭ к наружной поверхности через магниевые элементы конструкции, охлаждаемые циркулирующи. 1 гелием. Пары воды диффундируют с иоверхности водородного электрода (концентрация электролита в асбестовой матрице около 35 /о) чере.з водородную камеру к транснортиой матрице, пропитанной электролитом с более высокой концентрацией (около 40%) и разделяющей водородную камеру с камерой удаления воды (рнс, 5,2), Последняя периодически сообщается с вакуумом, благодаря чему пары воды удаляются. Таким образом, регулирование концентрации электролита в обеих матрицах и скорость удаления воды из ТЭ ири данной температуре непосредственно зависят от давления в камере удаления воды. В конструкции электродов и транспортной матрицы предусмотрены резервуары (соответственно дополнительный объем пор электродов и опорная пластина из пористого иикеля), обеспечивающие возможность изменения объема электролита при изменении его концентрации в процессе регулирования баланса воды. Данные резервуары являются, следовательно. элементами системы регулирования. Фирма Аллис-Чал- [c.210]

Суш.ественным недостатком криогенной системы являются потери газа на испарение вследствие неизбежного теплопритока, составляюш.ие в зависимости от конструкции криостата 1—2% общей массы газа в сутки. Поэтому криогенный способ хранения используется в ЭУ, в которых по условиям эксплуатации СХПР могут быть заправлены непосредственно перед началом работы, а длительность непрерывной работы составляет несколько сотен часов, для которых существенную роль играет незначительная масса (например, космических аппаратах), или в мощных ЭУ, часть энергии которых можно затратить на ожижение испаряющихся газов (напри.мер, на подводных лодках). [c.357]

Условия работы ЭХГ на космических аппаратах выдвинули требование надежногй функционирования системы отвода воды в невесомости [9.1], для подводных аппаратов специфическим требованием является условие надежной работы при кренах и дифферентах [9.2], а также в условиях повышенной влажности. Специфическая особенность ЭХГ, работающих в качестве резервных источников энергии,— быстрая взводимость ЭХГ, применяемые для питания ретрансляторов, должны быть работоспособны при отрицательных температурах и требовать минимума обслуживания ТЭ, которые намереваются встроить в организм человека для стимуля-цип сердца, должны быть биологически совместимы с живыми тканями и т. д. Естественно, каждое из перечисленных требований определенным образом влияет на конструкцию, устройство, массу, габариты и стоимость ЭУ. [c.391]

Не утомляя читателя наукообразностью и в то же время не упрощая реальных физических и технических проблем, автор последовательно анализирует физико-химические и механические характеристики топлив, процессы в камере сгорания и сопле на режимах запуска, установившейся работы и выключения, рассматривает проблемы неустойчивости горения, охлаждения и управления вектором тяги, описывает современные и перспективные схемы и конструкции ЖРД и РДТТ с учетом технологических аспектов их изготовления и иллюстрирует изложение примерами применения ракетных двигателей на ракетах-носителях и космических летательных аппаратах. В тех случаях, когда это возможно, автор рассматривает жидкостные и твердотопливные двигатели совместно, что нетипично для отечественной научной и учебной литературы, но весьма желательно для расширения кругозора и улучшения взаимопонимания между специалистами по ЖРД и РДТТ. [c.7]

Прежде чем подробно рассмотреть схему и конструкцию этого двигателя (SSME), целесообразно остановиться на всей двигательной установке этого воздушно-космического самолета показанного на рис. 157. Она состоит из двух твердотопливных ускорителей, конструкция которых описана в разд. 11.3 нескольких небольших РДТТ, предназначенных для отделения ТТУ, и трех маршевых ЖРД, работающих на криогенных компонентах и размещенных на орбитальной ступени. Жидкие кислород и водород поступают к ним из подвесного блока топливных баков. Кроме того, на орбитальной ступени установлены система орбитального маневрирования (СОМ), которая будет подробно рассмотрена в разд. 12.5.1, и реактивная система управления (РСУ), состоящая из 38 основных и 6 верньерных ЖРД (см. разд. 12.6.1). ЖРД этих систем работают на долгохранимых компонентах, баки которых также находятся на орбитальной ступени. [c.250]

Пневмогидравлическая схема двигательной установки представлена на рис. 175. В этом варианте двигательная установка имеет четыре бака. Гидразин находится в баке под начальным давлением газа наддува (азот) 2,4 МПа. Система работает в вытеснительном режиме без дополнительного поднаддува. В процессе вытеснения топлива из бака давление в подушке снижается вплоть до 5-кратного снижения уровня тяги. Дублированы клапаны, каталитические решетки и др) гие элементы конструкции двигателя. Четыре двигательных модуля могут работать парами А—С или В—В, дублируя друг друга. Каждый модуль содержит один ЖРД для формирования орбиты космического аппарата и три двигателя для управления положением. Удельный импульс основного двигателя на номинальном режиме 234 с при среднем удельном импульсе за весь срок службы 228 с. Для двигателей ориентации удельный импульс на номинальном режиме составляет 232 с при расчетном среднем удельном импульсе 200 с. Тяга двигателей зависит от текущего давления наддува (рис. 176). Продолжительность минимального импульса двигателя формирования орбиты 40 мс, двигателей ориентации 20 мс. [c.267]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология