Любопытно...

bigdrum — 07.09.2021

Разработанный в Центре Келдыша композиционный материал способен демонстрировать быстрый самозалечивающий эффект (восстановление герметичности) в составе надувных конструкций с внутренней атмосферой.

Композит с полимерной матрицей на основе соединений боросилоксана, разработанный российскими учёными, имеет слоистую структуру с сочетанием слоёв, обладающих различными функциональными свойствами. Такая слоистая архитектура позволяет осуществлять массоперенос боросилоксановой матрицы к месту повреждения, при этом внешние слои композита выполняют защитные и конструкционные функции.

Образцы композиционного «самозалечивающегося» материала были испытаны на прокол и порез. Испытания выявили эффективное «самозалечивание» при проколах размером до нескольких миллиметров.

Интересно, работает ли такой материал в вакууме и как он реагирует на радиацию.

На самом деле идея самозалечивания, в общем, представляется любопытной. Однако только в контексте повышения оперативных, то есть сиюминутных характеристик конструкции. К примеру, трещины в обшивке, если их прикрыть с внутренней стороны данным материалом, останутся необнаруженными, что в определенных условиях может привести к разрушению конструкции на макроуровне. То есть - доступ ко внутренней обшивки для инспекции и ремонта (а значит и методы такого ремонта) является критически важным для повышения ресурса космических объектов. А вот если мы будем говорить о внешнем слое защиты, например о противометиоритной защите, то там ситуация совершенно иная. Возможность закрывать "дырки" позволяет продлить срок работы защитного покрытия. Впрочем, в случае данного материала, который работает на градиенте давления - как раз о наружном применении речь не идет.

С другой стороны, использование данного материала при условии возможности его замены для облицовки внутренних газонаполненных объемов повышает живучесть конструкции на коротком промежутке времени, когда усталостные эффекты не проявляются, и не могут привести к макроразрушению.

Лично мне представляется интересным иной вариант конструктива космических объектов, нежели используемый сейчас. Сегодня мы говорим о работающей (напряженной) обшивке, и мы вынуждены так строить конструкции исходя из экономии массы. С другой стороны, с точки зрения надежности и ресурса, имеет смысл говорить о сложной системе из механического каркаса, отбирающего на себя механические напряжения, гермооболочке, занятой исключительно удержанием газа, термозащите и противометеоритной защите, занятых исключительно своими задачами. Практически всегда есть возможность кратковременного изменения условия работы элементов конструкции - так, аварийный отсек модуля Звезда сейчас загерметизирован, и с него снято давление. Если бы уже сейчас была возможность по устранению микротрещин - можно было бы отремонтировать его. Кстати, такая возможность есть, с помощью сварки в вакууме, но для этого требуется специальный сварочный манипулятор, которого нет... Или - с помощью пайки, как мну предлагал ранее, но пока что нет такого припоя... Мдям. Так вот - ситуация с аварийным отсеком Звезды как раз и демонстрирует возможность ремонта макрообъектов в космосе. А для этого требуется продумать систему, позволяющую на время вывести из эксплуатации отдельный элемент конструкции, для ремонта, и в этом смысле сборная рамная конструкция выглядит значительно перспективнее рабочей обшивки интегрированного модуля...

В общем, принципы конструирования космических систем длительного пребывания - это весьма интересная такая область, и совершенно неразработанная. Будем надеяться, что этим займутся. Пора.

Пора выходить в космос всерьез.

.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив