Фактори дії та методи їх досліджень, страница 3

Розділ ІІ. Дія чинників зовнішнього середовища на матеріали, елементи та системи об’єктів ракетно космічної техніки. Всього годин – 34, у тому числі: лекцій - 16 год., лабораторних робіт - 0 год., самостійна робота - 18 год.

Лекції 1 і 2. Дія механічних чинників космічного польоту.

Акустичні і вібраційні навантаження при старті ракети–носія. Працюючий ракетний двигун, як джерело акустичного і вібраційного навантаження конструкцій і систем ракети–носія та космічного апарату. Взаємний зв’язок акустичних та вібраційних процесів. Потужність акустичного поля, її зв’язок з кінетичною потужністю вихідного струменя ракетного двигуна, залежність від характеристик навколишнього середовища. Поняття про спектр і інтенсивність акустичного навантаження. Деякі необхідні відомості з царини біологічної акустики: поріг сприйняття, як опорний рівень відносних вимірювань сили звукового тиску; одиниці вимірювання сили звуку. Спектри акустичного випромінювання деяких типів ракетних двигунів при їх роботі. Джерела шуму при автономнім польоті космічного апарату. Акустична провідність конструкцій ракети–носія і космічного апарату. Дія акустичного шуму і вібрацій на матеріали і пристрої. Вплив шумових і вібраційних навантажень механічних і електричних пристроїв на характер їх роботи. Вплив акустичного шуму і вібрацій на процеси протікання рідини в трубах та її перемішування з газовою фазою. Різниця в механізмах дії акустичного шуму і вібрацій, як наслідок відмінностей механізмів їх розповсюдження. Методи послаблення дії акустичних шумів і вібрацій. Перевантаження і невагомість при польоті ракети–носія і космічного апарату. Перевантаження. Необхідні умови його вияву. Вплив перевантажень на системи ракети–носія і космічного апарату, що використовують рідинні робочі тіла. Ударні перевантаження, особливості їх дії. Вклад різних видів перевантажень в механічне навантаження конструкції апарату. Дія перевантажень на механічні і електричні системи апарату. Невагомість, умови її виникнення. Гідростатичні і гідродинамічні ефекти в умовах невагомості, двофазні середовища. Вплив невагомості на механічні і пневмогідравлічні системи апарату. Системи забезпечення запуску ЖРД в умовах невагомості (СЗЗ).

Лекція 3. Дія космічного вакууму і потоків речовини на матеріали і роботу систем космічного апарату.

Механічні навантаження конструкції апарату, як наслідок перепаду тиску. Сублімація матеріалів в вакуумі: механізм явища, інтенсивність процесу, наслідки процесу. Витікання робочих рідин і газів систем космічного апарату в космос і його наслідки. Проникнення газів через матеріали, залежність від роду матеріалу і газу та їх хімічної активності і розміру молекул. Методи захисту матеріалів від дії космічного вакууму. Поняття локальної атмосфери, її вплив на роботу систем космічного апарату. Зовнішнє тертя в умовах вакууму, роль тонких поверхневих плівок. Дія потоків нейтральних молекул, плазми і метеорних частинок на матеріали і системи космічного апарату. Механізми дії. Наслідки дії.

Лекція 4. Тепловий режим космічного апарату та його систем.

Тепловий баланс космічного апарату та його систем. Вклад випромінювань Сонця. Тепловий потік від планети. Вплив взаємного положення космічного апарату планети і Сонця, термоциклювання. Вплив форми апарату і властивостей речовин його поверхні на тепловий баланс. Вклад внутрішніх джерел тепла в тепловий режим космічного апарату. Методи регулювання теплового режиму. Аеродинамічний опір, його компоненти, вклад в навантаження конструкцій систем ракети–носія та космічного апарату, особливості вияву аеродинамічних ефектів при різних висотах і швидкостях польоту. Аеродинамічний нагрів і хімічна взаємодія, як наслідок польоту апарату з гіперзвуковою швидкістю. Особливості процесів при вході космічного апарату в щільні шари атмосфери. Структура середовища навкруг апарату. Необхідність застосування теплового захисту. Методи теплового захисту (активний та пасивний тепловий захист). Механізми теплового захисту: конвективне охолодження, масообмінний принцип охолодження, плівкове охолодження, загороджувальний принцип, пористе охолодження. Абляційний тепловий захист. Механізми роботи аблюючих теплозахисних покрить. Методи пасивного теплового захисту: акумуляція теплової енергії, охолодження випромінюванням. Пограничний шар з продуктами руйнування теплозахисного покриття, як джерело псевдо акустичного навантаження конструкції апарату.