Оптимизация структуры гибридного композиционного материала для обшивки крыла многоразового космического аппарата туристического класса

Исследована конструкция крыла суборбитального многоразового космического аппарата туристического класса, которое является важным элементом конструкции и преимущественно определяет ее массовую эффективность. Предположено, что обшивка крыла представляет собой сэндвич-панель, состоящую из гибридного полимерного композиционного материала и сотового заполнителя. Ее физико-механические характеристики рассчитаны путем моделирования в программном пакете Digimat. Для снижения массы обшивки крыла использован программный комплекс Altair HyperMesh с решателем OptiStruct, в котором осуществлялась оптимизация толщин слоев и их углов укладки в структуре материала. Кроме того, рассмотрены различные варианты разбиения обшивки крыла на отдельные секции, что позволило добиться снижения массы и повышения технологического совершенства всего аппарата

Литература

[1] Seedhouse Е. Suborbital. Industry at the edge of space. Chichester: Springer, 2014. 184 p.

[2] The Tauri Group // taurigroup.com: веб-сайт компании. URL: http://www.taurigroup.com (дата обращения: 12.12.2016).

[3] Blue Origin completes engine test // newatlas.com: веб-сайт. URL: http://newatlas.com/blue-origin-engine-test/24583 (дата обращения: 20.12.2016).

[4] Virgin Galactic выложила видео третьего сверхзвукового полета SpaceShipTwo // geektimes.ru: веб-сайт. URL: https://geektimes.ru/post/209028/ (дата обращения: 10.12.2016).

[5] Агеева Т.Г., Дудар Э.Н., Резник С.В. Комплексная методика проектирования конструкции крыла многоразового космического аппарата // Авиакосмическая техника и технология. 2010. № 2. С. 3-8.

[6] XCOR Aerospace picks ex-air force official as new CEO // Space.com: веб-сайт. URL: http://www.space.com/28825-xcor-aerospace-lynx-plane-ceo.html (дата обращения: 25.12.2016).

[7] Резник C.B., Просунцов П.В., Агеева Т.Г. Оптимальное проектирование крыла суборбитального многоразового космического аппарата из гибридного полимерного композиционного материала // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2013. № 1 (17). С. 38-43.

[8] Гуняев Г.М. Структура и свойства полимерных волокнистых композитов. М.: Химия, 1981. 230 с.

[9] Михайлин Ю.А. Волокнистые полимерные композиционные материалы в технике. СПб.: НОТ, 2013. 720 с.

[10] Углеродная лента FibArm Таре 230/300 // Композит: веб-сайт компании. URL: http://www.hccomposite.com/catalog/54/135.html (дата обращения: 05.10.2016).

[11] Бабаевский П.Г., ред. Промышленные полимерные композиционные материалы. М.: Химия, 1980.472 с.

[12] Digimat И mscsoftware: веб-сайт компании. URL: http://www.mscsoftware.com/product/digimat (дата обращения: 10.10.2016).

[13] HyperMesh Overview // altairhyperworks.com: веб-сайт. URL: http://www.altairhyperworks.com/product/HyperMesh (дата обращения: 15.10.2016).

[14] Агеева Т.Г., Михайловский К.В. Обоснование выбора материалов для крыла суборбитального многоразового космического аппарата туристического класса// Инженерный журнал: наука и инновации. 2016. № 10 (58). DOI: 10.18698/2308-6033-2016-10-1543 URL: http://engjournal.ru/catalog/pmce/hmhu/1543.html

[15] ГОСТ 8325-93. Стекловолокно. Нити крученые комплексные. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2002.19 с.

[16] Зиновьев П.А., Смердов А.А. Оптимальное проектирование композитных материалов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006.103 с.

[17] Kaddour A.S., Hinton M.J., Li S., Smith P. Instructions to contributors of the third world-wide failure exercise // Proc. 18th Int. Conf. on Composite Materials. Kyoto, Japan, 8-13 July, 2007.

[18] Резник C.B., Агеева Т.Г. Сравнительный анализ конструктивно-технологического совершенства многоразовых космических аппаратов // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2010. Спец. вып. «Актуальные проблемы развития ракетно-космической техники и систем вооружения». С. 19-34.