Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
Количество объектов в околоземном пространстве ежегодно увеличивается [1]. При этом не все из них являются действующими космическими аппаратами (КА), поскольку выработавшие ресурс аппараты долгое время продолжают двигаться по орбите, являясь космическим мусором. Существует множество проектов по борьбе с космическим мусором, часть из них предусматривает создание КА, целью которого будет сбор и уничтожение существующих объектов, другие заключаются в оснащении КА устройством, которое позволит сократить время нахождения КА на орбите после окончания срока его службы. Один из перспективных способов борьбы с увеличением числа объектов космического мусора — утилизация отработавших КА с помощью надувного тормозного устройства (НТУ) [2]. Основной частью НТУ является выполненная из пленки оболочка, которая вакуумируется, складывается в контейнер, а в момент, когда спутник заканчивает свою работу, надувается, увеличивая площадь поперечного сечения и вызывая снижение орбиты вплоть до уничтожения в плотных слоях атмосферы.
Пленочные материалы часто используются в ракетно-космической технике для создания легких и компактных конструкций. Выделяется ряд пленок, обладающих необходимыми для работы в условиях космического пространства свойствами — термостойкостью, прочностью, радиационной стойкостью и др. Выбор пленки и покрытия зависит от конкретной конструкции и условий эксплуатации [3].
Оболочка должна сохранять свою целостность до момента разрушения в плотных слоях атмосферы, поэтому при выборе материала необходимо определить температурное состояние оболочки. Нагрев на низких околоземных орбиты складывается из излучения от Солнца, Земли и кинетического нагрева за счет столкновения с молекулами воздуха. На начальном этапое спуска вклад кинетического нагрева мал, но с уменьшением высоты орбиты растет. Для определения температурного состояния оболочки важным является определение поглощательной, излучательной и пропускательной способностей материала [4]. Данные коэффициенты были получены для полиимидной (ПИ) и полиэтилентерефталатной (ПЭТФ) пленок, металлизированных алюминием и без покрытия. Методика испытаний с использованием метода инфракрасной спектроскопии позволила определить характеристики для разных длин волн излучения.
В процессе создания оболочки сферической формы возникает необходимость соединения материала. Одними из наиболее распространенных способов соединения пленок являются склеивание [5] и ультразвуковая сварка [6]. Оба способа могут производиться при расположении пленки внахлест или с использованием дублирующей подложки.
Пленки и склеиваемые образцы испытываются до разрушения с возрастанием нагрева, в результате определяется зависимость предела прочности от температуры. Диапазон температур выбран в соответствии с результатами моделирования нагрева при движении в свободномолекулярном режиме. Разработанная методика испытаний позволяет выбрать наиболее подходящий способ соединения пленок. Помимо прочности соединений учитывалась масса и стоимость окончательной конструкции.
