Влияние длительного хранения на характеристики элементов терморегулирующих покрытий космических аппаратов

DOI: 10.34759/vst-2020-4-222-228

Авторы

Вятлев П. А.^1*, Сергеев Д. В.^1**, Сысоев А. К.^2***, Сысоев В. К.^1****

1. Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина, ул. Ленинградская, 24, Химки, Московская область, 141400, Россия
2. Донской государственный технический университет, ДГТУ, площадь Гагарина, 1, Ростов-на-Дону, 344003, Россия

*e-mail: vyatlev@laspace.ru
**e-mail: sergeevdv@laspace.ru
***e-mail: sdv@laspace.ru
****e-mail: SysoevVK@laspace.ru

Аннотация

В космической технике в качестве пассивных средств системы обеспечения теплового режима распространены оптические терморегулирующие покрытия, состоящие из сверхтонких элементов толщиной порядка 150 мкм из оптического радиационно-стойкого стекла марки К-208. В статье рассмотрено влияние длительного хранения (с 2007 г.) при нормальных климатических условиях на прочностные характеристики и термостойкость стеклянных элементов, изготовленных методами алмазного скрайбирования и сквозного управляемого лазерного термораскалывания. В результате проведенных измерений установлено, что после длительного хранения прочность стеклянных элементов, изготовленных методом алмазного скрайбирования, снижается примерно на 20%, а полученных посредством лазерного термораскалывания практически не изменяются.

Ключевые слова:

терморегулирующие стеклянные покрытия, механическая прочность стеклянных элементов, управляемое лазерное термораскалывание

Библиографический список

1. Финченко В.С., Котляров Е.Ю., Иванков А.А. Системы обеспечения тепловых режимов автоматических межпланетных станций. – Химки: НПО Лавочкина, 2018. – 400 с.

2. Арбузов В.И. Основы радиационного оптического материаловедения: Учебное пособие. – СПб.: СПбГУИТМО, 2008. – 284 с.

3. Barker T.C. The Glassmakers – Pilkington 1826-1976. – UK, Weidenfeld & Nicolson, 1977. – 224 p.

4. Pilkington Space Technology. Low Solar Coating for Coverglasses. – Pilkington, e-catalog, 2020.

5. Hołyńska M., Tighe A., Semprimoschnig C. Coatings and Thin Films for Spacecraft Thermo-Optical and Related Functional Applications // European Space Agency, Advanced Materials Interfaces. 2018. Vol. 5. No. 11, p. 1701644. DOI: 10.1002/admi.201701644

6. Doherty K.A.J., Twomey B., McGlynn S. et al. High-Temperature Solar Reflector Coating for the Solar Orbiter // Journal of Spacecraft and Rockets. 2016. Vol. 53. No. 6, pp. 1-8. DOI: 10.2514/1.A33561

7. Putz B., Wurster S., Edwards T.E.J. et al. Mechanical and optical degradation of flexibe optical solar reflectors during simulated low earth orbit thermal cycling // Acta Astronautica. 2020. Vol. 175, pp. 277-289. DOI: 10.1016/j.actaastro.2020.05.032

8. Doherty K.A.J., Carton J.G., Norman A. et al. A thermal control surface for the Solar Orbiter // Acta Astronautica. 2015. Vol. 117, pp. 430-439. DOI: 10.1016/j.actaastro.2015.09.004

9. Колесников А.В., Палешкин А.В. Численный метод моделирования внешнего теплообмена космического аппарата с произвольной формой наружных поверхностей // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 4. С. 81-89.

10. Кудрявцева Н.С., Малоземов В.В. Совместная оптимизация массоэнергетических характеристик системы терморегулирования космических аппаратов и приборного комплекса при обеспечении требуемой надежности // Вестник Московского авиационного института. 2009. Т. 16. № 1. С. 5-14.

11. Свечкин В.П., Савельев А.А., Соколова С.П., Бороздина О.В. Терморегулирующее покрытие К-208СР. Технология получения, свойства и их изменения в процессе эксплуатации при воздействии факторов космического пространства // Космическая техника и технологии. 2017. № 2(17). С. 99-107.

12. Laub B., Venkatapathy E. Thermal protection system technology and facility needs for demanding future planetary missions // European Space Agency. ESA SP-544 (Noordwijk, Netherlands). 2004, pp. 239-247. ISBN 92-9092-855-7

13. Price M., Kitchin C., Eaves H., Crabb R., Buia P. Solar Cell Coverglasses for Satellites in the Intermediate Eath Orbit // 5th European Space Power Conference Proceedings (21-25 September 1988; Taragonna, Spain), pp. 569-574.

14. Липатьев А.С., Мамаджанова Е.Х., Рыженков В.С., Вятлев П.А., Сысоев В.К., Сигаев В.Н. Технология получения тонких защитных покрытий солнечных батарей для космической техники // Успехи химии и химической технологи. 2011. Т. XXV. № 5(121). С. 93-97.

15. Сысоев В.К., Булкин Ю.Н., Чадин В.С., Вятлев П.А., Захарченко А.В., Лезвинский К.Л. Управляемое гибридное светолазерное термораскалывание стекол // Письма в журнал технической физики. 2007. Т. 33. № 1. С. 54-59.

16. Сысоев В.К., Вятлев П.А., Захарченко А.В., Папченко Б.П. Увеличение эффективности управляемого лазерного термораскалывания диэлектрических материалов // Оптический журнал. 2004. Т. 71. № 2. С. 41-45.

17. Кондратенко В.С., Третьякова О.Н., Шевченко Г.Ю. Разработка средств управления лазерным технологическим оборудованием с различными кинематическими схемами // Вестник Московского авиационного института. 2015. Т. 22. № 2. С. 121-131.

18. Малов И.Е. Исследование применимости технологии лазерного управляемого термораскалывания для изготовления элементов термооптического покрытия радиаторов космических аппаратов // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2017. № 2(78). С. 36-39.

19. Никоноров Н.В., Евстропьев С.К. Оптическое материаловедение. Основы прочности оптического стекла: Учебное пособие. – СПб.: СПбГУ ИТМО, 2009. – 102 с.

20. Солнцев С.С., Морозов Е.М. Разрушение стекла. – Изд. 3-е, стереотип. – М.: URSS, 2018. – 152 с.