Силовые элементы БФ. Структура силовых элементов, страница 11

6.5  Трехслойные сотовые конструкции

Одним из важнейших направлений совершенствования по массе конструкции солнечных батарей и других элементов КА является создание и широкое применение трехслойных конструкций, элементы которых состоят из двух несущих обшивок, соединенных с легким заполнителем между ними. Особенно широкое применение получили трехслойные конструкции, в которых применен сотовый заполнитель.

Такие конструкции по сравнению с подкрепленными имеют следующие преимущества:

- удельная статическая прочность больше на 20...40 %;

- устойчивость при продольном сжатии в 2…4 раза выше;

- предел усталости в два раза выше;

- количество деталей, входящих в узел или агрегат, в 3…4 раза меньше;

- более гладкие поверхности конструкции;

- трудоемкость проектирования в 4…5 раз ниже.

Все это приводит к тому, что трехслойные конструкции обладают легкостью и жесткостью, хорошими звуко- и теплоизолирующими свойствами; высокой технологичностью, высоким качеством поверхности и формы; повышенной эксплуатационной надежностью вследствие отсутствия концентраторов напряжений; высокой вибропрочностью; стойкостью к атмосферным воздействиям.

Главной особенностью трехслойной конструкции является то, что она имеет момент инерции поперечного сечения значительно больший, чем однослойная той же массы. Вследствие этого увеличивается поперечная жесткость, что приводит к повышению критического напряжения общей потери устойчивости. При работе на поперечный изгиб трехслойная конструкция выгодна благодаря высокому моменту сопротивления по сравнению с однослойной.

6.5.1  Виды и характеристика сотовых заполнителей

Эффективность трехслойных сотовых конструкций существенно зависит от материала сот, формы ячейки, технологических методов и процессов производства сот. Сотовый заполнитель (СЗ) классифицируется по различным признакам, наиболее характерными из которых являются:

- тип материала;

- форма ячейки;

- физико-механические характеристики;

- способ изготовления.

Материал, применяемый для изготовления СЗ. Наиболее экономично с точки зрения массовой эффективности применение алюминиевого сотового заполнителя в конструкциях КЛА. Материал, который используют при изготовлении сот, представляет собой алюминиевую фольгу АМГ2-Н и А5Т толщиной 30, 40, 50 мкм с антикоррозионным покрытием.

Заполнители на основе стеклотканей (чаще всего ЭЗ-100 и Т-10-80), именуемых стеклосотопластами (ССП), в зависимости от применяемого для пропитки связующего имеют следующую маркировку:

- ССП на основе бакелитового лака;

- ССП-1ЭД на эпоксидном связующем;

- ССПТ на термостойком связующем (например ТП-80);

- ССП-1ФС на фенолформальдегидном связующем.

СЗ, изготавливаемые из полимерной бумаги (БФСК), называются полимерсотопластами (ПСП) и имеют следующую маркировку: