КОМПОЗИТНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
ДЛЯ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ
В РАЗРАБОТКАХ ФГУП "ОНПП "ТЕХНОЛОГИЯ"
Авиация и космонавтика относятся к наукоёмким отраслям, базирующимся на передовых разработках и достижениях многих областей науки и техники. Одним из показателей высокого научно-технического уровня авиационно-космической техники является широкое применение полимерных композиционных материалов.
Перспективные композиционные материалы на основе углеродных, стеклянных, органических волокон и полимерных связующих обладают уникальным сочетанием конструкционных, технологических и специальных свойств. Они не только доказывают свою эффективность по сравнению с традиционными конструкционными материалами, но и открывают новые возможности для разработки более совершенной техники.
Для современной ракетно-космической техники характерно интенсивное использование новых материалов, технологий и перспективных конструкций на их основе. Развитие коммерческой сферы применения новых технологий и техники в космосе и мировая конкуренция за получение заказов на доставку полезных грузов на орбиту Земли стимулируют снижение стоимости запуска груза и заставляют разработчиков ракетно-космической техники чаще внедрять результаты научных и прикладных исследований в области композиционных материалов.
Одним из главных направлений оптимизации энергомассовых характеристик ракет-носителей, увеличению объема полезного груза является применение композитов на основе углеродных наполнителей в высоконагруженных отсеках ракеты-носителя. Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева совместно с ФГУП "ОНПП "Технология" создали новое поколение углепластиковых оболочек головных обтекателей ракеты-носителя "Протон-М", с площадью поверхности более 35 м2 и с удельным весом менее 12 кг/м2 (рис. 1).
|
   |
| Рис. 1. Углепластиковые оболочки головного обтекателя ракеты-носителя "Протон-М" |
| В серийно производимых и вновь разрабатываемых конструкциях для ракет-носителей "Протон-М", "Рокот", "Ангара" - гаргротах и обтекателях ступеней, приборных рамах и воздуховодах - доля композитов составляет от 20 до 90%, что обеспечивает снижение массы деталей от 16 до 33% (рис. 2). |
   |
| Рис. 2. Углепластиковые детали для ракет-носителей "Протон-М", "Рокот", "Ангара" |
| Новые конструктивные решения и технологические подходы, разработанные ОНПП "Технология", позволяют совершенствовать корпусные конструкции ракет-носителей и достигать по сравнению с металлическими аналогами - повышения жесткости на 15%; улучшения акустических характеристик головных обтекателей в 2 раза; увеличения габаритов отсеков, изготавливаемых без технологических стыков; сокращения технологического цикла изготовления более чем в 1,5 раза.
Размеростабильные конструкции космического и наземного применения - одна из динамично развивающихся областей применения композиционных материалов. Высокие требования по размерной точности и стабильности, предъявляемые к современному высокоточному оборудованию, выполняются при использовании композитов на основе высокомодульных углеродных волокон, имеющих высокие жесткостные характеристики и близкий к нулю коэффициент термического расширения.
ОНПП "Технология" в сотрудничестве с ведущими научно-производственными центрами реализуют проекты в области исследования, разработки и изготовления композитных размеростабильных конструкций для космической отрасли. (рис. 3)
|
 |
| Рис. 3. Размеростабильные конструкции для космического радиотелескопа |
| Совместно с Астрокосмическим центром физического института им. П.Н. Лебедева РАН и НПО им. С.А. Лавочкина ОНПП "Технология" создали прецизионные трубы каркаса и размеростабильные параболические оболочки для космического радиотелескопа "Спектр-Радиоастрон" (диаметр радиотелескопа - 10 м), прошедших термовакуумные испытания в исследовательском центре ESTEC/ESA (Нидерланды).
Разработанные длинномерные силовые профили (длина профиля - 3,5 м) из углепластика для ультрафиолетового космического телескопа Т-170М в составе космического аппарата "Спектр УФ" (НПО им. С.А. Лавочкина) позволяют обеспечить его осевую размерную точность и стабильность до 0,1 мм/м.
Размеростабильные углепластиковые трубы (длина труб - более 2,5 м), произведенные для космического спутника "Кондор" (НПО Машиностроения), гарантируют точную работу поворотного устройства аппарата.
Совместно с ГКНПЦ им. М.В. Хруничева изготовлена размеростабильная интегральная платформа из углепластика (с толщиной плит до 40 мм) для российско-американского космического аппарата "Ramos".
В сотрудничестве с НПО им. С.А. Лавочкина созданы термостатированные конструкции для систем терморегулирования космических аппаратов "SarLupe", "KazSat", "Кондор", "Спектр", "Электро", "Вулкан" и др., уровень разработки которых отвечает всем требованиям, предъявляемым к современным космическим аппаратам. (рис. 4) |
  |
| Рис. 4. Тепловые панели систем терморегулирования космических аппаратов |
