Заявка
на проведение космического эксперимента
на российском сегменте МКС
1. Наименование КЭ
«Развертывание и исследование трансформируемой конструкции преобразуемого объема, и использование ее в качестве выдвижной штанги для полезной нагрузки».
шифр: «КПО - Штанга»
|
2. Полное наименование и реквизиты предприятия – постановщика КЭ (почтовый адрес, финансовые реквизиты, телефон, факс, адрес электронной почты)
ОАО РКК «Энергия» им. С.П. Королева
|
3. Наименование тематической секции КНТС, к направлению которой заявитель относит свой КЭ
Секция «Технические эксперименты»
|
4. Данные о научном руководителе КЭ (Ф.И.О., место работы, должность, ученая степень и звание, почтовый адрес, телефон, факс, адрес электронной почты)
Лобанов Леонид Михайлович, заместитель директора Института электросварки им Е.О.Патона, д.т.н., академик НАН Украины
|
5. Головной исполнитель (постановщик) (Ф.И.О., место работы, должность, ученая степень и звание, почтовый адрес, телефон, факс, адрес электронной почты)
Чернявский Александр Григорьевич, заместитель генерального конструктора РКК «Энергия» им. С.П.Королева, руководитель НТЦ
|
6. Желательные и технически возможные сроки проведения КЭ
2013-2014гг
|
7. Краткое описание КЭ, содержащее достаточный набор сведений, позволяющий принять предварительное решение о включении его в программу
Общие цели и обоснование КЭ
Новые задачи космонавтики по созданию межпланетных автоматических и пилотируемых космических комплексов для дальнейшего освоения Солнечной системы, в первую очередь Луны и Марса, требуют отработки новых методов и средств создания космических конструкций различного назначения с учетом крупногабаритных конструкций, создание специального целевого оборудования для выполнения научных исследований.
Конструкции оболочечного типа являются основным элементом аппаратов космической техники, однако диапазон их применения существенно ограничен противоречием между требуемыми габаритами выводимого на орбиту объекта и возможностями ракеты-носителя. Одним из наиболее удачных путей решения данной проблемы может служить использование преобразуемых оболочечных конструкций, способных многократно изменять свою длину при сохранении неизменного диаметра.
В мировой космической технике класс преобразуемых конструкций развивался по пути создания надувных либо складывающихся оболочек, главным недостатком которых может считаться отсутствие достаточной жесткости прошедшего трансформацию объекта. ИЭС им. Е.О Патона обладает опытом разработки и внедрения широкого спектра КПО различных форм и назначения с жесткой оболочкой, возможность использования которых в условиях открытого космоса может быть подтверждена экспериментальным путем.
Основные научно-технические задачи КЭ:
Создание и исследование конструкций преобразуемого объема, изготавливаемых по специальной технологии на Земле и трансформируемых в рабочее состояние в условиях космоса в качестве выдвижных систем и корпусных конструкций орбитальных модулей.
Исследование влияния термоцикличности в условиях вакуума и невесомости на работоспособность КПО.
Обоснование необходимости эксперимента
Необходимость проведения КЭ в составе РС МКС обусловлена проблемой отдаления НА от поверхности ПКК. МКС представляет собой сложную пространственно-разветвленную конструкцию, модули которой покрыты ЭВТИ (экранно-вакуумной тепловой изоляцией). Под влиянием факторов космического пространства, и, в первую очередь, вакуума и солнечной радиации, происходит десорбция с поверхности ЭВТИ различных элементов. В связи с этим вакуум на поверхности станции снижается по сравнению с вакуумом космического пространства соответствующей орбиты (250-450 км над поверхностью Земли) на несколько порядков (от 10-7÷10-8 до 10-2÷10-3 мм рт.ст.). Для обеспечения нормальной работы НА необходимо ее удаление от поверхности станции на 5÷10 м. КПО-Штанга обеспечивает удаление от поверхности ПКК, являясь при этом относительно простым узлом с достаточной жесткостью, обладающим легкостью монтажа и раскрытия и надежностью в эксплуатации.
Перечень необходимых работ и их обоснование
Согласование ТЗ на КЭ
Изготовление аппаратуры
Испытания аппаратуры
Разработка программного обеспечения для управления КЭ
Проведение бортового эксперимента.
Краткое описание.
Аппаратура «КПО-Штанга» изготавливается по специальной технологии на Земле и в компактном виде и доставляется на борт и монтируется на внешней поверхности РС МКС. После подключения всей аппаратуры, приводится в действие система наддува и моноблок разворачивается в проектное состояние.
КЭ необходимо производить на освещенной стороне орбиты.
Ожидаемые результаты и перспективы их практического использования
В ходе КЭ будет изучена возможность раскрытия и работы КПО в условиях открытого космоса с учетом воздействия на нее факторов космического пространства в процессе длительного орбитального полета
Результаты предполагается использовать при создании трансформируемых крупногабаритных оболочечных конструкций для строительства долговременных лунных и планетных баз, а также корпусных конструкций орбитальных модулей и емкостей для хранения жидкостей и газов.
Публикации постановщиков, имеющие отношение к предлагаемому эксперименту
1 Патон Б.Е., Балицкий В.М., Бернадский В.Н. и др. О применении сварных преобразуемых конструкций для космических систем и сооружений // Получение и поведение материалов в космосе. - М.: Наука, 1978. - с.29-36.
2 Самилов В.Н., Гончар О.Ю., Бурменко Э.Ю. и др. Разработка преобразуемой конструкции шлюзового отсека и технология его изготовления // Проблемы космической технологии металлов. - Киев: Ин-т электросварки им. Е.О.Патона НАН Украины, 1986. - с.67-70.
3 Патон Б.Е., Лапчинский В.Ф. Конструкции, изготавливаемые на Земле и разворачиваемые в космосе // Сварка и родственные технологии в космосе. - Киев: Наукова думка, 1998. - с.138-150.
4 Патон Б.Е., Самилов В.Н., Пилишенко И.С. и др. Преобразуемые цельносварные металлические конструкции // Космос: технологии, материаловедение, конструкции. - Киев: ИЭС им. Е.О.Патона НАН Украины, 2000. - с.428-433.
5 Патон Б.Е., Лобанов Л.М., Самилов В.Н. и др. Расчет и особенности технологии изготовления крупногабаритной сварной конструкции преобразуемого объема // Автоматическая сварка. - Киев: ИЭС им. Е.О.Патона НАН Украины, 2006. - с.3-12.
|
9. Согласие научного руководителя на осуществление научного руководства с личной подписью и датой
Заместитель директора Института
электросварки им Е.О.Патона,
академик НАНУ Л.М.Лобанов
|
10. Подпись руководителя организации – постановщика с печатью организации и датой
Заместитель генерального конструктора
РКК «Энергия» им. С.П.Королева,
руководитель НТЦ А.Г.Чернявский
| |
