Томские ученые разрабатывают систему защиты космических кораблей от повреждений

Опубликовано 11.04.2018 г.

Ученые ТНЦ СО РАН работают над комплексным проектом по защите летательных аппаратов в условиях агрессивной среды космоса. Проект получил финансовую поддержку Российского научного фонда.


ТНЦ СО РАН работают над проектом вместе с коллегами из Томского госуниверситета, Института физики металлов УрО РАН и Харбинского инженерного университета. В спектр задач входит разработка методов защиты поверхности космических аппаратов от повреждений, моделирования условий возникновения подобных чрезвычайных ситуаций на орбите и формирования нового перспективного класса слоистых материалов для авиа- и ракетостроения.

«Одно из направлений – это создание уникальных слоистых материалов, – рассказывает Сергей Зелепугин, руководитель отдела структурной макрокинетики ТНЦ СО РАН. – Чем-то по своему строению они напоминают оболочки морских раковин, главный принцип – это чередование слоев интерметаллидов, способных задерживать крошечные летящие частицы, и слоев титанового сплава. Значимую роль в процессе создания новых материалов играет именно математическое моделирование. Мы тесно взаимодействуем с российскими и китайскими партнерами, которые работают в этом направлении. Применение программных комплексов и моделей, созданных в ТНЦ СО РАН, помогает ученым подобрать оптимальные толщины слоев».

НИИПММ ТГУ в рамках проекта разрабатывают объединенный программный комплекс, который включает несколько численных методов и позволяет описывать все стадии поведения сплошной среды в процессе высокоскоростного нагружения и разрушения. В основе нового объединенного программного комплекса, способного справиться с этой задачей, лежат несколько комплексов, созданных ранее специалистами ТНЦ СО РАН и ТГУ. Его применение позволит значительно повысить эффективность проводимых вычислительных экспериментов и лучше изучить поведение материалов в условиях открытого космоса.


«Одна из важнейших задач современной механики – это исследование проблемы удара группы тел по преграде: процесс множественного удара всегда был очень сложен для математического и физического моделирования, – поясняет Сергей Зелепугин – Особенно это касалось стадии формирования потока осколков, их разлета и последующего взаимодействия. Ранее существовавшие модели не позволяли детально описать процесс взаимодействия потока осколков с поверхностью летательного аппарата.

Результаты, полученные объединенным научным коллективом, подтверждены патентами и получили признание как в России, так и за рубежом: в Англии, Португалии, Южной Корее, в Китае и США.