Ученые Самарского университета создают «беруши» для спутников

Опубликовано: Авторы: 23

Специалисты Самарского национального исследовательского университета имени академика Королева разрабатывают систему защиты космических аппаратов от разрушительного воздействия сильного шума, возникающего при запуске ракет-носителей. Исследование финансируется за счет средств гранта Президента России, который выдан на проведение работ в 2020-2021 годах.

При запуске и во время полета ракеты-носителя выделяется большое количество энергии, которая оказывает мощное звуковое давление на саму ракету и ее полезную нагрузку - около 160 дБ. Шум действует на крайне чувствительные детали и узлы бортовой и научной аппаратуры спутников и может вызвать разрушающие вибрации. Чтобы погасить эту энергию, головные обтекатели ракет-носителей изнутри покрывают звукопоглощающими материалами.

Сейчас ученые работают над математической моделью и проводят эксперименты для измерения коэффициентов звукопоглощения. В трубу, оснащенную двумя микрофонами, подается широкополосный шум, формируется плоская звуковая волна, которая падает на исследуемый образец материала и отражается обратно. Измерив звуковое давление в двух точках трубы, можно рассчитать коэффициент звукопоглощения.

Результатом работы станет математическая модель, на основе которой будет разработана компьютерная программа – своего рода виртуальный двойник. С ее помощью можно будет отработать технологию уже без дорогостоящих экспериментальных исследований. В программу можно будет закладывать данные того или иного спутника, и она покажет, где именно и в каком объеме нужно расположить звукопоглощающий материал, чтобы оптимально защитить аппаратуру космического аппарата от мощной акустической энергии.

Ученые пока не дают точный прогноз, насколько удастся благодаря такой оптимизации увеличить вес и объем полезной нагрузки ракеты-носителя, однако разработка несомненно будет иметь экономический эффект. Согласно данным из открытых источников, стоимость запуска на орбиту всего лишь 1 кг груза исчисляется десятками тысяч долларов.

По словам руководителя проекта Артура Сафина, аналогов данному методу в зарубежной научной литературе не обнаружено – по крайней мере, в имеющихся открытых источниках.

Артур Сафин, руководитель проекта, доцент кафедры автоматических систем энергетических установок Самарского университета:

- Сейчас подобными материалами покрывают полностью всю внутреннюю поверхность блока, где размещается спутник. Это увеличивает общий вес и уменьшает свободное пространство. Мы предлагаем метод, который даст возможность наиболее оптимально разместить звукопоглощающий материал внутри блока, сведя к минимуму его количество и занимаемый им объем. Это позволит увеличить полезный объем и полезную нагрузку ракеты-носителя, и на орбиту можно будет выводить космические аппараты большего размера и веса.

Версия для печати

Новости

Назад. 19 февраля 2020 Вперед.

Ученые Самарского университета создают «беруши» для спутников