А.В. Волков1, А.В. Крюков2, Н.А. Минин3

1-3 АО «ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга» (Москва, Россия)

1 vol.1@mail.ru

2 minyyc@yandex.ru

Постановка проблемы. При проектировании обтекателей летательных аппаратов (ЛА) основное внимание уделяется обеспечению механической прочности в заданном диапазоне рабочих температур для требуемой геометрической формы обтекателя. При этом немаловажной характеристикой данных изделий является свойство радиопрозрачности, так как в них размещаются приемо-передающие антенны радиоэлектронного оборудования ЛА. И здесь, как правило, возникает противоречие между обеспечением механической прочности и обеспечением радиопрозрачности обтекателя в заданном диапазоне частот.

Цель. Предложить методику проектирования обтекателей ЛА, обладающих радиопрозрачными свойствами с заданной механической прочностью в рабочем диапазоне температур.

Результаты. Рассмотрены основные аспекты проектирования радиопрозрачных укрытий с учетом обеспечения требуемых прочностных, массово-центровочных радиотехнических характеристик, а также температуры среды с применением математического аппарата. Показана перспективность применения термостойких, термореактивных связующих и материалов на их основе для изготовления узлов трения и в качестве высокотемпературной теплоизоляции критически важных элементов аэрокосмической техники. Получены аналитические зависимости механической прочности обтекателя из радиопрозрачного материала от толщины стенки, которые позволяют выбрать предварительную конструкцию укрытия и уже на начальном этапе проектирования назначить минимальную толщину стенки обтекателя. Установлено, что для решения задачи комплексного обеспечения формы, стабильности и прочности с использованием моделирования напряженно деформированного состояния радиопрозрачных композиционных конструкций необходимо использовать метод конечных элементов.

Практическая значимость. Представленная методика позволяет спроектировать радиопрозрачное укрытие с минимальной толщиной стенки с заданной механической прочностью.

Волков А.В., Крюков А.В., Минин Н.А. Проектирование радиопрозрачных укрытий с применением оптимизированного математического аппарата для аналитических прочностных расчетов // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 10. С. 73-80. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202410-07

1. Бабкин А.В. Высокотемпературные фталонитрильные матрицы и полимерные композиционные материалы на их основе: Автореф. дисс. … канд. хим. наук. М. 2016.
2. Моссаковский В. И. и др. Прочность ракетных конструкций. М.: Высшая школа. 1990. 190 с.
3. Жидкова О.Г., Бородавин А.В., Митюшкина Д.В., Берсекова Н.В. Проектирование радиопрозрачных конструкций из композиционных материалов // Конструкции из композиционных материалов. 2020. № 1. С. 6-7.
4. Гуляев И.Н., Власенко Ф.С., Зеленина И.В., Раскутин А.Е. Направления развития термостойких углепластиков на основе полиимидных и гетероциклических полимеров // Электронный научный журнал «Труды ВИАМ». 2014. № 1.
5. Химич А.В. Конструктивное исполнение головных обтекателей // Материалы Всерос. науч.-методич. конф. «Универси-тетский комплекс, как региональный центр образования, науки и культуры». Оренбург: Оренбургский гос. ун-тет. 2016.
   С. 263-268.
6. Иванова В.С., Баланкин А.С., Бунин И.Ж., Оксогоев А.А. Синергетика и фракталы в материаловедении. М.: Наука. 1994. 4 с.
7. ТУ 2296-719-56897835-2016 Материал СТМ-К/. М.: ОАО «Композит». 2016. 2 с.
8. Буров А.К., Андреевская Г.Д. Высокопрочные стеклопластики СВАМ. М.: Изд-во АН СССР. 1958. 70 с.
9. Гуртовник И.Г., Соколов В.И., Трофимов Н.Н., Шалгунов С.Г. Радиопрозрачные изделия из стеклопластиков. М.: Мир. 2002. 368 с.
10. Болотин В.В., Вольмир А.С., Диметберг М.Ф., Кильдибеков И.Г., Москаленко В.Н., Новичков Ю.Н., Пановко Я.Г., Швейко Ю.Ю. Прочность, устойчивость, колебания: справочник. М.: Машиностроение. 1968. Т. 3. 568 с.
11. Русин М.Ю. Проектирование головных обтекателей ракет из керамических и композиционных материалов: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2005. 64 с.
12. Данильченко Д.А., Самойленко И.Д., Волошин В.В., Харченко Е.Д., Онофриенко В.И. Особенности разработки радиопрозрачных обтекателей // Космическая техника. Ракетное вооружение: Space Technology. Missile Armaments. 2019. Вып. 1. С. 134.