ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Другие проблемы топливных контейнеров из "Космическая техника " Если говорить о способности нести осевую нагрузку, то шашка из твердого топлива, помещенная в корпус снаряда, подвержена действию значительных сжимающих усилий и служит для стабилизации тонкостенного корпуса, когда последний находится под действием осевой нагрузки. Методы анализа напряжений в твердотопливной шашке рассматриваются в 17.10. [c.573] Кроме только что исследованных проблем, при анализе конструкции топливных баков нужно рассмотреть еще много других, более мелких задач. Например, применение находящихся под давлением тонких оболочек для баков с жидким или твердым топливом выдвигает задачу передачи сосредоточенных нагрузок этим оболочкам. В этом случае необходима значительная техническая изобретательность для того, чтобы предотвратить местные перенапряжения. [c.573] При анализе как жидкостных, так и твердотопливных систем возникают проблемы, связанные с неустановившимся температурным режимом, Горячие газы твердотопливного двигателя рано или поздно соприкоснутся с внешней оболочкой ракеты в жидкостных ракетных системах, использующих сжиженные газы, будет возникать резкий перепад температур между поверхностями, соприкасающимися с охлажденными жидкими газами, и поверхностями, подверженными дейстЕию аэродинамического нагрева. [c.573] В космическом пространстве могут иметь место большие термические деформации оболочки летательного аппарата, одна сторона которого нагревается солнцем, а другая излучает тепло в пространство. Эти деформации, возможно, и не вызовут уменьшения прочности конструкции но они могут изменить установленное направление тяги относительно линии, проходящей через центр массы летательного аппарата, и затруднить наведение и управление им. [c.573] Во время старта и полета летательного аппарата в атмосфере со сверхзвуковой скоростью вся конструкция, в том числе и баки, подвержена действию акустических вибраций, обусловленных как работой силовой установки, так и наличием пограничного слоя. Эти вибрации могут вызвать достаточно интенсивные резонансные колебания тонкой структуры, приводящие к разрушению конструкции. После того, как летательный аппарат выйдет за пределы атмосферы, вибрации работающего двигателя, передающиеся по конструкции, могут вызвать местные резонансные колебания, влияющие на усталостные характеристики констр5 кции снаряда. Эти проблемы вибраций в общем не существенны с точки зрения прочности конструкции для снарядов, так как полное время полета снаряда относительно мало, и снаряд не предназначен для выполнения более чем одного полета. Время жизни спутников и космических летательных аппаратов значительно больше, и в этом случае нужно учитывать возможность усталостного разрушения. [c.573] При полете летательного аппарата всегда существует опасность местного разрушения оболочки, находящейся под давлением. Это может быть трещина, вызванная либо усталостью материала, как только что упоминалось, либо случайным или вынужденным повреждением оболочки изнутри летательного аппарата, либо попаданием в оболочку небольшого метеорита. Известно, что одни материалы чувствительнее других к концентрациям напряжений таким образом, трещина данной длины в одном материале вызовет только падение давления в результате утечки, в то время как точно такая же трещина в другом материале может начать распространяться и вызвать взрывоподобное разрушение конструкции. Следовательно, очень желательно выбрать такие материалы, которые при наличии относительно больших трещин выдерживали бы концентрации напряжений без разрушения, что давало бы возможность заделать образовавшееся отверстие. [c.574] Посадка космического летательного аппарата на Землю или другую планету, имеющую атмосферу, выдвигает серьезные требования к конструкции корабля на участке входа в атмосферу. До тех пор, пока возвращаемый реактивный летательный аппарат не сможет нести с собой количество горючего, достаточное для поглощения энергии летательного аппарата при посадке, большая часть этой энергии должна поглощаться атмосферой за счет аэродинамического сопротивления, которое приводит к сильному нагреву оболочки корабля. Методы планирующего спуска летательного аппарата выдвигают не только задачу придания аэродинамических свойств тонкостенным оболочкам, находящимся под давлением, но и проблемы комбинации теплопередачи и передачи нагрузки, объединенных до такой степени, которая никогда раньше не встречалась в какой-либо самолетной конструкции. [c.574] При полете в космическом пространстве нужно учитывать влияние космической радиации различных видов на материал корабля. Известно, что космическая радиация приводит к нарушениям в атомной структуре металлов если эти нарушения достаточно велики, то усталостная прочность (а возможно, и другие свойства) материала может значительно уменьшиться. Ультрафиолетовое излучение оказывает вредное влияние на многие пластики, превращая их в хрупкие вещества. Следовательно, необходимо иметь информацию о влиянии космической радиации на свойства материала, прежде чем предпринять серьезный космический полет. Такая информация должна быть получена от спутников-лабораторий, на борту которых образцы материалов находятся в различных условиях нагрузки и при различных формах радиационной защиты, если это необходимо. Проблемой является также эрозия поверхности летательного аппарата метеоритной пылью этот вопрос также можно изучить при помощи спутников-лабораторий, которые должны возвращаться на Землю, чтобы можно было подробно изучить изменение свойств материалов. [c.574] Вернуться к основной статье