Исследование влияния технологических режимов МдО обработки на антиэрозионные характеристики покрытий поверхности космических аппаратов

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

УДК 629.78.002.3

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

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ МДО ОБРАБОТКИ НА АНТИЭРОЗИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКРЫТИЙ ПОВЕРХНОСТИ

КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Проведены исследования по оксидированию алюминиевой фольги с целью применения её в качестве защитных покрытий элементов КА.

Для увеличения срока службы и корректировки орбиты современные космические аппараты (КА) оснащаются стационарными плазменными двигателями (СПД). Основное достоинство плазменного двигателя -долговременное функционирование при относительно небольшом расходе рабочего тела. Поэтому они используются для корректировки спутниковых орбит. При всех плюсах применения данного типа двигателей, в ходе их эксплуатации выявляются некоторые отрицательные моменты, к которым относится воздействие продуктов горения рабочего тела на материалы конструкции КА.

В наибольшей степени дестабилизирующее воздействие плазменных струй СПД оказывает влияние на материалы поверхностей солнечных батарей -прежде всего штанги и корневого каркаса. Предварительная оценка эрозионно-загрязняющего воздействия плазмы, генерируемой стационарными плазменными двигателями, на поверхности платформы «Экспресс - 1000Н» показала, что данное воздействие может оказать существенное дестабилизирующее воздействие на функционирование платформы.

Хорошими антиэрозионными свойствами обладают оксид циркония или оксид алюминия. В ходе проведения анализа различных способов защиты КА нами предложено защищать элементы конструкции КА попадающие под разрушающее воздействие плазмы тонкой (до 100 мкм) алюминиевой фольгой с антиэрозионным покрытием.

Как известно, покрытие состоит из 2 основных слоёв: муллита, пористого и рыхлого, и корунда

(твёрдого). В данной работе был проведён подбор оптимальных режимов процесса для увеличения слоя корунда.

Исследование состава защитного покрытия показало, что соотношение катодной и анодной составляющих тока оказывает существенное влияние на толщину защитного покрытия. При соотношении катодной и анодной составляющей тока более 1 (1к/1а > 1) покрытие состоит преимущественно из корунда. Однако для его образования необходим поверхностный слой 8Ю2+А1203 (муллит), который обеспечивает дополнительное электрическое сопротивление. Поэтому в опыте в начальный момент времени соотношение катодной и анодной составляющей было одинаковое. Через разные промежутки времени анодная часть резко уменьшалась до соотношения 1к/1а = 2. Микродуговое оксидирование образцов проводили в слабощелочном водном электролите состава №0И (4 г/л) + №28Ю3 (10 г/л). Стехиометрический анализ был проведён на спектрометре ЛЯЬ Риаийх.

По полученным данным установлено, что при увеличении временного промежутка катодной составляющей, процентное количество оксида алюминия растёт. Объектом дальнейших исследований является подборка оптимальных режимов оксидирования с целью увеличения толщины покрытия.

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

УДК 629.7

Д. Ф. Баляков Научный руководитель - Г. Ф. Ерашов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОТРАБОТКА ТЕОРИИ ТОНКОГО КРЫЛА В НЕОДНОРОДНОМ ПОТОКЕ

Работа посвящена отработке математической модели теории тонкого крыла, посредством прямого эксперимента, содержит описание установки и принятых допущений, требуемых для проведения эксперимента.

Аэродинамика крыла в неоднородном потоке, представляет практический интерес при полете в неоднородной атмосфере, в струе или в следе. С точки зрения теоретической аэродинамики, интерес пред-

ставляют характер течения и аэродинамической силы, обусловленные неоднородностью набегающего потока [1].