Предложение по построению аэродинамического тормозного устройства на основе пеноматериалов для малых космических аппаратов

Авиационная и ракетно-космическая техника


Авторы

Москатиньев И. В.1*, Сысоев В. К.1**, Фирсюк С. О.***, Юдин А. Д.1, 2****

1. Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина, ул. Ленинградская, 24, Химки, Московская область, 141400, Россия
2. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: miv@laspace.ru
**e-mail: SysoevVK@laspace.ru
***e-mail: iskramai@gmail.com
****e-mail: yudin@lasapace.ru

Аннотация

Прогноз на ближайшую перспективу показывает устойчивый рост запусков малых спутников, поэтому разработка технологий увода космических аппаратов, исчерпавших ресурс, с орбиты становится весьма актуальной и востребованной задачей. В статье представлено предложение по использованию пеноматериалов для создания аэродинамического устройства увода для малых космических аппаратов (МКА). Определены требования для использования пеноматериала в условиях вакуума; оценена масса устройства и время увода спутников в зависимости от размера устройства увода; проведены модельные эксперименты по наполнению оболочек пеной.

Ключевые слова:

космический мусор, околоземное космическое пространство, малые космические аппараты, деорбитинг, полимерные пены

Библиографический список

  1. Макаров Ю.Н. Мониторинг техногенного засорения космического пространства. Проблемы и решения // Наноиндустрия. 2019. Т.12. № 1. С. 6–14. DOI: 10.22184/1993-8578.2019.12.1.6.14

  2. Руководящие принципы Комитета по использованию космического пространства в мирных целях по предупреждению образования космического мусора. Издание Организации Объединенных Наций. URL: http://www.un.org/ru/documents/decl_conv/conventions/ space_debris.shtml

  3. ESA. Requirements on Space Debris Mitigation for Agency Projects. ESA/ADMIN/IPOL(2008)2. Paris. April 2008.

  4. NASA. Process for Limiting Orbital Debris. NASA Technical Standard. NASA-STD-8719.14A (with Change 1). 2011.

  5. ГОСТ Р 52925-2008. Изделия космической техники. Общие требования к космическим средствам по ограничению техногенного засорения околоземного космического пространства. – М.: Стандартинформ, 2008. – 8 с.

  6. Юдинцев В.В. Динамика захвата сетью вращающегося объекта космического мусора // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 4. С. 37–48.

  7. Асланов В.С., Юдинцев В.В. Стыковка с объектом космического мусора при помощи разворачиваемой упругой балки-ленты // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 2. С. 16–24.

  8. Карчаев Х.Ж., Пичхадзе К.М., Сысоев В.К. и др. Анализ методов увода наноспутников Cubesat с низких околоземных орбит // Полет. Общероссийский научно-тех- нический журнал. 2019. № 4. С. 19–28.

  9. Yalçın B.C., Martinez C., Delisle M.H. et al. ET-Class: An Energy Transfer-Based Classification of Space Debris Removal Methods and Missions // Frontiers in Space Technologies. 2022. Vol. 3. Article 792944. DOI: 10.3389/ frspt.2022.792944

  10. Митькин А.С., Москатиньев И.В., Сысоев В.К. и др. Модульный космический аппарат. Патент RU 2703818 C1. Бюл. № 30, 22. 10.2019.

  11. Кульков В.М., Юн С.У., Фирсюк С.О. Метод управления движением малых космических аппаратов с использованием надувных тормозных устройств для торможения при орбитальном полете до входа в атмосферу // Вест ник Московского авиационного института. 2020. Т. 27. № 3. С. 23–36. DOI: 10.34759/vst-2020-3-23-36

  12. Компанеец А. Красивый метод очистки околоземного пространства от космического мусора. 2010. URL: http://facepla.net/index.php/the-news/45-tech/577-a- giant-gold-balloon

  13. ГОСТ Р 25645.166-2004 Атмосфера Земли верхняя. Модель плотности для баллистического обеспечения полетов искусственных спутников Земли.  – М.: Издательство стандартов, 2004. – 28 с.

  14. Пленка полиэтиленфтолатная металлизированная. ТУ 6-49-04719662-119-93.

  15. Иванков А.А., Пичхадзе К.М., Финченко В.С. Аэротермодинамика спускаемого контейнера надувной конструкции для доставки грузов с Международной космической станции // Тепловые процессы в технике. 2009. Т. 1. № 5. С. 204–207.

  16. Клюшников В.Ю. Синдром Кесслера: будет ли закрыта дорога в космос? // Воздушно-космическая сфера. 2021. № 4. С. 32–43. DOI: 10.30981/2587-7992-2021-104-4-32-43

  17. Pergola P., Ruggiero A., Andrenucci M., Summerer L. Low- thrust Missions for Expanding Foam Space Debris Removal // 32nd International Electric Propulsion Conference (11–15 September 2011; Wiesbaden, Germany). IEPC-2011-126.

  18. Andrenucci M., Pergola P., Ruggiero A. et al. Active Removal of Space Debris – Expanding foam application for active debris removal. European Space Agency, Advanced Concepts Team. Ariadna Final Report 10-4611, 2011.

  19. Пенополиуретаны вспенивание // Справочник химика 21, https://www.chem21.info/info/792928/

  20. Напыляемый пенополиуретан // Отраслевой портал российских ППУ подрядчиков. URL: https://pmppu.ru/ napylyaemyy-penopoliuretan/

  21. McManus S.P., Wessling F.C., Matthews J.T. et al. Production of Polyurethane Foams in Space: Gravitational and Vacuum Effects on Foam Formation // Polymer Research in Microgravity. ACS Symposium series. 2001. Vol. 793. Chapter 6, pp. 78-96. DOI:10.1021/bk-2001-0793.ch006

  22. Lee S.T., Park C.B., Ramesh N.S. Polymeric Foams: Science and Technology. – Boca Raton: CRC Press, 2006. – 220 p. DOI: 10.1201/9781420004625

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024