Основні конструкційні матеріали ракетно-космічної техніки
Для проведення аналізу впливу РКТ на НПС необхідно знати характеристики конструкційних матеріалів, які використовуються в РКТ. При виготовленні КА і РН в основному використовуються кольорові сплави – алюмінієві, титанові, мідні; для виготовлення двигунів – леговані, високолеговані, жаростійкі і жароміцні: чорні сталі і сплави (Д16, В95, АМг6, 1201 та ін.). Як теплоізоляційні, теплозахисні покриття застосовуються різні марки пенопластів, спеціальні теплозахисні матеріали та екранно-вакуумна теплова ізоляція. Пенопласти – це продукти полімеризації стиролу, теплозахисні матеріали – це шари переплетених штапельних, скляних і базальтових волокон або композиції на основі поліетилену в толуолі з різними добавками. Екранно-вакуумна теплова ізоляція – це набір шарів екранів (металічна фольга або металізована плівка) та тепло ізолюючих прошарків (скло вуаль або полотна із штапельного кварцового волокна). Як абляційні (ті, що згоряють в атмосфері) покриття, використовують комбіновані і сублімуючі абляцій ні матеріали (типу фторопласти), які не утворюють коксового залишку при згорянні, а зразу переходять з твердої фази у газоподібну. Деталі РН і КА, виготовлені з металічних напівфабрикатів, покриваються необхідними викидами покриття (неорганічних і лакофарбу вальних) і підлягають термохімічній обробці. Масу різних матеріалів, що використовуються в РН і КА, можна визначити таким чином. Маса конструкції РН складає приблизно 10–15 % від її стартової маси; маса двигунних установок і арматури пневмогідросистем – 30–40 % від маси конструкції РН; маса теплозахисного покриття – біля 2–5 % від маси конструкції РН. Стартова маса КА дорівнює масі корисного навантаження РН, яка виводиться на базову орбіту. Маса палива двигунних установок систем орієнтації, стабілізації, корекції і гальмування складає в середньому 30–40 % від маси самого КА. Маса апарату (капсули), що спускається, не перевищує 40 % від стартової маси КА. Маса теплозахисного покриття – 25–30 % від маси апарата, що спускається. Для людини небезпечні продукти горіння полімерних матеріалів, які використовуються у конструкціях РКТ (органопластики, пенополіуретани, поліолефіни, полівінілхлориди, фторопласти, гуми, захисні покриття, емалі). Органопластики різні за ступенем небезпеки під час їхнього горіння. Органопластики на основі зв’язуючого ПАИС–105 і поліамідної тканини СВМ відноситься до класу надзвичайно небезпечних матеріалів, а близький до нього за хімічною природою на основі зв’язуючого ПАИС– 105П і поліамідної тканини “Армід” – до класу помірно небезпечних матеріалів. Органопластик на основі зв’язуючих ЕТ–2 і “Роливсан” МВ–1 відноситься до класу високонебезпечних матеріалів. Токсичність продуктів згоряння органопластиків складають оксид вуглецю та ціаністий водень. Пенополіуретани (ППУ) відносяться до групи горючих матеріалів (температура запалювання 350–440ºС, самозапалювання 440–540ºС). При їх горінні утворюється багато диму. За інтегральним показником токсичності продуктів згоряння, наприклад, ППУ-35-08 можна віднести до високонебезпечних матеріалів. Найбільшу небезпеку в складі продуктів згоряння ППУ виявляють також оксид вуглецю та ціаністий водень. Для оцінки реальної небезпеки останнього слід враховувати, що він добре поглинається пористими матеріалами і може зберігатися в порах кілька діб. Слід також відмітити, що леткі отруйні речовини можуть утворюватися не тільки із полімерів, а й із добавок, які в них містяться.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Основні конструкційні матеріали ракетно-космічної техніки» з дисципліни «Екологія, авіація і космос»
