Исследование влияния технологических режимов МдО обработки на терморадиационные свойства терморегулирующих покрытий элементов КА

Секция

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ»

УДК 629.78.002.3

Р. В. Алякрецкий, А. А. Брокс, А. Д. Ан Научный руководитель - А. В. Гирн Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ МДО ОБРАБОТКИ НА ТЕРМОРАДИАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩИХ ПОКРЫТИЙ ЭЛЕМЕНТОВ КА

Проведены исследования по подбору оптимальных режимов обработки алюминиевой фольги с целью применения её в качестве защитных покрытий элементов КА.

Одним из основных факторов, определяющих надежность и долговечность работы КА, является стабильность теплового режима оптико-радиоэлектронной аппаратуры КА. В систему терморегулирования аппаратов входят различные покрытия, которые устанавливают баланс между выделением тепла внутри КА, энергией, поглощаемой из космоса, и энергией, переизлучаемой в космическое пространство.

Современные терморегулирующие покрытия (ТРП) характеризуются терморадиационными характеристиками, которые под действием различных факторов космического пространства (особенно ионизирующего излучения) изменяются, что приводит к увеличению температуры внутри КА и снижению сроков его активного существования (САС). Как показал опыт прошедших лет, ряд КА не смогли выполнить намеченные программы в результате перегрева из-за деградации ТРП покрытий под действием внешних факторов. Анализ существующих ТРП свидетельствует, что они не могут обеспечить увеличение срок активного существования до 15 лет, особенно для КА, эксплуатирующихся на высоких эллиптических и геостационарных орбитах.

Сейчас поверхность КА покрывают полиамидной пленкой с различными покрытиями, однако данный способ защиты не удовлетворяет предъявляемым требованиям - от длительного воздействия струи плазмы, покрытие разрушается, что приводит к эрозии поверхности углепластиковых элементов КА и загрязнению поверхности антенн и солнечных батарей.

В ходе проведения анализа различных способов защиты КА нами предложено защищать элементы конструкции КА тонкой (до 100 мкм) алюминиевой фольгой, обработанной методом микродугового оксидирования.

При литературном обзоре и патентном поиске установлено, что коэффициенты поглощения и отраже-

ния почти достигают требуемых значений, которыми должна обладать поверхность КА.

В работе был произведён подбор оптимального расстояния между электродами. Микродуговое оксидирование образцов проводили в слабощелочном водном электролите состава №ОН (4 г/л) + №28Ю3 (10 г/л). Стехиометрический анализ был проведён на спектрометре АЯЬ Риаийх.

6,А1 1,0 0,9 0,8 0, 7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, 1

№1 №2 №3 №4

| - Коэффициент поглощения А| - Коэффициент излучения 8

По результатам опыта, установлено, что амплитудное значение напряжения максимально на определённом расстоянии. Количество оксида алюминия растёт при увеличении расстояния между противо-электродами. При близком расположении, на задней поверхности образца толщина покрытия меньше. По предположениям, это связано из-за неравномерности распределения полей, что является объектом дальнейших исследований.

© Алякрецкий Р. В., Брокс А. А., Ан А. Д., 2012