空间合成物:应该是什么以及如何创建


德国Suvorov在2018年InSpace论坛上

用于太空领域的产品必须坚固,轻巧,并能承受超低温(甚至超高温),有时甚至会传输电磁辐射。 德国Suvorov是“工程”公司的负责人告诉我们的,该公司专门从事仪表和空间领域的复合材料产品的生产。

他参加了3月21日在莫斯科举行的InSpace Forum 2018的讨论小组。 在那儿,我们会面并讨论了太空领域产品的开发进展如何,以及它们与“地面”结构有何不同。

采访者:谢尔盖·卡尔波夫(Sergey Karpov)
受访者:德国人Suvorov

你好德国人。 告诉我们如何开发太空订单材料?

实际上,我们几乎总是同时开发材料和产品。 复合材料由连接在一起的两种或多种材料组成。 因此,新材料具有新的属性。 我们的任务是从太空领域中为订单选择此类材料,以提供必要的属性。 我们与碳纤维,玻璃纤维,芳纶,聚氨酯,有机硅,陶瓷,金属一起工作。

客户要求创建具有某些特征的材料。 例如,他需要产品对一定范围的电磁辐射具有渗透性。 对我们来说,这意味着增强纤维必须是射线可透的。 或者,例如,另一个客户需要产品反射电磁场-在这种情况下,我们采用屏蔽纤维。

有一个命令:制造具有某些特征的产品。 我们研究开源中描述的材料的特性。 但几乎总是我们必须进行测试。 当需要以高度的可靠性提供所需的性能时,我们购买材料样品,用它们制成测试产品,并测试其所需的性能。 根据结果​​,我们设计最终产品并进行测试。 测试次数可能会有所不同,因为通常来自不同制造商的有关特定材料的信息不太正确。

航天工业的材料应满足哪些要求?

通常,这是可以承受的低温,无气体排放和所需的机械性能。 我们了解世界上所有最现代的材料开发,因此我们非常仔细地选择复合材料的组件。 最常见的是某种聚合物和增强纤维。

就机械性能而言,通常是“经典”:强度和刚度,结构抵抗断裂和变形的能力。 加上体重限制。 根据传统的工程方法,如果您需要使结构更坚固或更硬,则形状会发生变化,并添加更多的材料。 在现代技术的帮助下,我们无法增加质量,但同时却显着提高了强度和刚度。

对于空间球而言,从材料中释放出气体也非常重要。 在太空中,气体会进入航天器的敏感元件:镜头,镜子,电子设备。 这可能会损坏本机的操作。 为了确保材料中不存在气体,我们实现了完全聚合,因此没有游离的未结合分子,并且它们不会在空间中释放,从而沉淀在设备的敏感元件上。 另外,我们对应在产品制造中使用的材料样本进行测试。

防止宇宙辐射呢?

是的,也满足了无线电联系的要求。 但这取决于产品的放置位置:它被屏蔽壳封闭或受到辐射。

该问题取决于材料的选择。 根据要求,我们只需在组合物中添加某些添加剂,即可在一定范围的辐射范围内提供防护性能。

告诉我们有关GLONASS卫星电池盒开发更多信息。 设计应该是什么? 这是为了什么 创建它花了多长时间?

外壳本身仅用作电池的电池。 这似乎是一个简单的任务,但鉴于所有要求,这成为高科技工程问题。 主要要求是机械强度和刚度。 船体必须在载荷下保持其形状,承受火箭发射时出现的振动。 当然,这种材料不应在太空中释放出气体,并且结构本身必须在大气中进行脱气:这意味着来自所有隐藏空腔的空气和其他气体应尽快排出,以免影响结构。 我们的产品会在8-10分钟内从大气条件进入真空状态-必须考虑到这一点,因为如果隐藏的空腔中有气体,则可能会使产品破裂。

外壳必须满足耐火性和耐化学性的要求-以便电池在刺穿的情况下不会破坏结构。

创建它花了大约两个月的时间,产品测试花费了大部分时间。 实际上,这非常快。

另一个项目“工程”- 无人机滑翔机 客户为您设置了哪些任务,您如何解决它们?

客户已经有复合滑翔机设计。 有必要在保持相同重量的同时增加有效载荷的大小。 通过更换材料,技术解决了问题。 我们使壳结构更薄更轻。 害怕在数字上犯一个错误,但滑翔机的面积增加了约20%,重量减轻了30%。

按此顺序,我们没有更改设备的空气动力学性能。 我们的任务是将新设计引入这些空气​​动力学轮廓。 我们使用了几种解决方案,使我们可以大大简化工程。 首先,它是elevons的无铰链悬挂。 也就是说,elevons开始偏离的原因并不是机械铰链的作用,而是由于材料的弹性-我们在结构中组织了特殊的柔性区域。 这是复合材料的“诀窍”之一:我们可以在整块产品中制造可变的刚度。 该解决方案简化了组装并减轻了产品的重量。

航天行业订单的特点是什么? 与尘土产品有什么区别?

首先,空间需要低质量。 我们一直在努力减少产品的重量。 此外,产品不排放气体的要求实际上与“地面”产品无关,而对于空间则极为重要。 太空技术始终处于进步的最前沿,因此有更多的机会做新的事情。

另外,与航空业不同,该空间没有受到严格的管制。 我们之所以喜欢这样,是因为我们可以运用最现代的发展-我们自己和其他国家的成就。 在有人驾驶飞机上,这很难做到。

怎么了 航空材料和结构是否有特定要求?

是的 他们需要对飞机所做的几乎所有事情进行强制性认证。 有几个机构对此进行监视并颁发许可证和证书。 有工业和贸易部的许可证,用于飞机的开发和生产。 IPA认证对每架飞机都非常出色-当您在设计上进行最小的更改时,就需要再次通过认证。

总的来说,这是可以理解的,因为人们在有人驾驶飞机上飞行,如果做错了事,那么人类的生命可能是错误的代价。 另一方面,有些事情会阻碍技术进步。

对于工程公司而言,最复杂,最具挑战性的订单是什么? 主要困难是什么?您如何处理?

实际上,我们有许多复杂的任务,而且很难挑出任何一项。 当一群工程师为问题而苦苦挣扎,没有得到结果,并且截止日期已经到来时,他们来找我们。 每个任务都有一些不平凡的事情。

贵公司是否有仅开发材料而不订购任何产品的订单?

有这样的任务。 一位与低温技术合作的客户与我们联系。 我们进行了研究并选择了可在低温环境(约-200°C)下工作,保持机械强度且对电磁辐射透明的材料。 我们从各个组件中编写了一个满足所有这些要求的组合。

在将特定产品发送给客户之前,它需要经过什么步骤?

通常,这一切都始于技术规范的开发,因为客户经常会遇到需要澄清的任务。 这是非常重要的阶段-整个项目的基础。

接下来是设计阶段。 有时您需要进行工业设计。 之后,我们将在虚拟环境中使用结构的3D模型。 然后,我们准备生产-技术设备。 我们准备材料,然后创建原型。 在原型上,我们测试了对客户重要的所有必要要求。 根据研究结果,我们进行必要的调整-然后我们才开始进行批量生产。 通常,串行技术不同于用于创建原型的技术。

您如何进行质量控制?

它始终是测试和研究,但都取决于特定的材料和产品。 通常,对于复合材料,这些是非破坏性的测试方法。 它们使您可以深入查看材料并检测可能的分层,不粘的地方。 多亏了他们,您可以检查材料的完整性以及如何聚合。 我们的承包商拥有必要的设备-我们邀请他们进行测试。 我们总是检查成品。 如果有不一致之处-我们发送以进行修订。 如果一切正常,则该产品已准备好进行批量生产。

有关创新技术的活动时间表,请访问Smile-Expo网站 最近的将在莫斯科举行: M-Health大会 (4月3日)–专门针对远程医疗和移动医疗行业的活动; 以及人工智能会议 (4月19日)-关于在商业中使用人工智能的会议。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN411337/


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