Програма и методика за провеждане на Програма и методика за провеждане на експеримент за изследване влиянието на открития експеримент за изследване влиянието на открития

космос върху материали на основата на космос върху материали на основата на дисперсноуякчена алуминиева сплавдисперсноуякчена алуминиева сплав

инж. А. Бузекова - Пенковаинж. А. Бузекова - Пенкова

Институт за космически изследвания Институт за космически изследвания и технологии (ИКИТ)и технологии (ИКИТ)

emailemail: : aa__bouzekovabouzekova@@abvabv..bgbg

За космически приложения от съвременните За космически приложения от съвременните композити се изисква да работят в екстремални композити се изисква да работят в екстремални условия и да притежават редица специфични условия и да притежават редица специфични физико-механични показатели. физико-механични показатели.

Това доведе до създаването на нов материал Това доведе до създаването на нов материал в нашето направление. Това е материал на в нашето направление. Това е материал на алуминиева основа, количествена прибавка на алуминиева основа, количествена прибавка на ултрадисперсен диамантен прах /УДДП/ и ултрадисперсен диамантен прах /УДДП/ и волфрам /волфрам /WW/.Ето защо изследването на този /.Ето защо изследването на този материал в условията на открития космос се материал в условията на открития космос се предхожда от предварителни изследвания, а по предхожда от предварителни изследвания, а по следващите резултати ще са от значение за следващите резултати ще са от значение за влиянието на открития космос върху композита. влиянието на открития космос върху композита. Идейният проект се реализира в сътрудничество с Идейният проект се реализира в сътрудничество с водеща космическа държава водеща космическа държава - - Руския модул на Руския модул на Международната Космическа Станция (МКС) , в Международната Космическа Станция (МКС) , в което разделение, колективът участва активно с блок което разделение, колективът участва активно с блок ДП-ПМ, като част от експеримента ОБСТАНОВКА.ДП-ПМ, като част от експеримента ОБСТАНОВКА.

Условията в открития космос съществено се Условията в открития космос съществено се различават от тези на земната повърхност: различават от тези на земната повърхност: микрогравитация, широк работен температурен микрогравитация, широк работен температурен диапазон от -диапазон от -15150000 до до ++11505000 C C, електромагнитно , електромагнитно лъчение в УВ и ЕУВ диапазони на спектъра, лъчение в УВ и ЕУВ диапазони на спектъра, значителни потоци енергетични електрони и йони, значителни потоци енергетични електрони и йони, като за всички (освен микрогравитацията), като за всички (освен микрогравитацията), промяната на въздействието има квазиударен промяната на въздействието има квазиударен периодичен характер. Тези условия не могат или е периодичен характер. Тези условия не могат или е много скъпо да бъдат имитирани на земята и ето много скъпо да бъдат имитирани на земята и ето защо изследването на такъв вид материали е защо изследването на такъв вид материали е необходимо и възможно да се извърши в условията необходимо и възможно да се извърши в условията на открития космос.на открития космос. За реализацията на такива За реализацията на такива изследвания беше разработена настоящата изследвания беше разработена настоящата програма и методика за провеждане на програма и методика за провеждане на експеримента ДП-ПМ, като част от експеримента експеримента ДП-ПМ, като част от експеримента ОБСТАНОВКАОБСТАНОВКА..

Първият етап е свързан с разработването на блок ДП-ПМ Първият етап е свързан с разработването на блок ДП-ПМ (Технологически Образец-ТО) за провеждане с него на приемо - (Технологически Образец-ТО) за провеждане с него на приемо - предавателни изпитания и конструкторско-довършителни. След предавателни изпитания и конструкторско-довършителни. След успешното преминаване на изпитанията бяха изработени два успешното преминаване на изпитанията бяха изработени два

блока ДП-ПМ Летателен Образец (ЛО), предназначени за щатните блока ДП-ПМ Летателен Образец (ЛО), предназначени за щатните изпитания и един блок ДП-ПМ (ГЛ), предназначен за тренировки изпитания и един блок ДП-ПМ (ГЛ), предназначен за тренировки на оператора-космонавта в хидролабораторен басейн. Всичките на оператора-космонавта в хидролабораторен басейн. Всичките

образци конструктивно са идентични. образци конструктивно са идентични.

Фиг. 1. Блок ДП-ПМ представлява контейнер от високояк композиционен материал на алуминиева основа с размери 185x70x20. Във вътрешността на контейнера са разположени 10 бр. цилиндрични епруветки изработени от дисперсноуякчена алуминиева сплав. Епруветките се фиксират посредством пружиниращ шплент в отворите от двете страни на контейнера.

На 19 април 2013 г. на Международната космическа станция На 19 април 2013 г. на Международната космическа станция (МКС), (МКС), блокът ДП-ПМ беше изнесен и закрепен от космонавт блокът ДП-ПМ беше изнесен и закрепен от космонавт към повърхността на блок КВД1 чрез “Велкро”. към повърхността на блок КВД1 чрез “Велкро”. Показано е на фиг. Показано е на фиг. 22

фиг.2

Блокът ДП-ПМ не се нуждае от електрическо захранване и няма електронни елементи. Явява се механична конструкция, следователно всичките изисквания към него са механични и поради това, блокът беше подложен само на необходимата серия механични изпитания и входен контрол в съответствие с техническите изисквания за космическия експеримент “Обстановка”. В предприятие ”ЕКТРОН”- АД гр. Панагюрище бяха проведени следните изпитания:

* Вакумни изпитания * Въздействие на повишени/ понижени температури на експлоатация.

Изпитанията се провеждат в термокамера. * Изпитания на виброустойчивост на синусоидални

ускорения при честота 25 Hz *Изпитание на въздействието на линейни претоварвания

*Изпитание на ударна здравина *

Резултатите ще позволят оценка на надеждността при продължителна Резултатите ще позволят оценка на надеждността при продължителна експлоатация в околоземното пространство и открития космос. Ще се експлоатация в околоземното пространство и открития космос. Ще се

оценят възможностите за използване на композитни материали на оценят възможностите за използване на композитни материали на метална основа за изработване на корпуси и детайли на уреди и апарати, метална основа за изработване на корпуси и детайли на уреди и апарати,

както за изследване на космическото пространство, така и може би по-както за изследване на космическото пространство, така и може би по-важно приложение в наземни условия за практически цели.важно приложение в наземни условия за практически цели.

В съответствие с поставените цели, след провеждане на експеримента трябва да бъдат В съответствие с поставените цели, след провеждане на експеримента трябва да бъдат решени следните задачи: решени следните задачи: - Изследване на повърхностните свойства на експерименталните образци (отделяне - Изследване на повърхностните свойства на експерименталните образци (отделяне на електрони) и тяхното сравняване със свойствата на наземните образци. на електрони) и тяхното сравняване със свойствата на наземните образци.

- Изследване влиянието на лъченията върху взаимовръзката структура - свойство - Изследване влиянието на лъченията върху взаимовръзката структура - свойство на композита, и начините по които измененията в структурата влияят върху свойствата и на композита, и начините по които измененията в структурата влияят върху свойствата и те ще бъдат сравнени с наземни.те ще бъдат сравнени с наземни.

- Изследване влиянието на лъченията върху физико-механическите показатели на - Изследване влиянието на лъченията върху физико-механическите показатели на експонираните образци с техните наземни аналози, за степен на напрегнатост на експонираните образци с техните наземни аналози, за степен на напрегнатост на структурата, здравина (опън), натиск, микротвърдост и коефициент на пълзене. структурата, здравина (опън), натиск, микротвърдост и коефициент на пълзене.

- Структурни дефекти, възникнали в условията на открития космос. - Структурни дефекти, възникнали в условията на открития космос. - Степен на деградация на композитите. - Степен на деградация на композитите. - Влияние на лъченията върху устойчивостта на композитите. Ще се изследва, до - Влияние на лъченията върху устойчивостта на композитите. Ще се изследва, до каква степен въздействат постоянните температурни разлики в открития космос от -каква степен въздействат постоянните температурни разлики в открития космос от - 11505000 С С до +до +11505000 С на прехода от пластичност към крехкост. Дали се запазва това изменение, след С на прехода от пластичност към крехкост. Дали се запазва това изменение, след като престанат да действат, тези резки температурни промени и дали температурните като престанат да действат, тези резки температурни промени и дали температурните промени правят материала крехък. промени правят материала крехък.

Иновацията на такъв вид сплав, динамиката на Иновацията на такъв вид сплав, динамиката на разработване, изследване и свързаните с тях разработване, изследване и свързаните с тях дейности, самото изнасяне на сплавта в открития дейности, самото изнасяне на сплавта в открития космос са един основен стимул за развитието на космос са един основен стимул за развитието на науката и технологията.науката и технологията.