Реєстраційний номер
0825U002174, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
25-06-2025
Статус
Захищена
Назва роботи
Удосконалення системи розділення ракетно-космічних елементів за допомогою піротехнічних пристроїв
Здобувач
Болюбаш Євген Сергійович,
Керівник Логвиненко Анатолій Іванович
Опонент Бондаренко Сергій Григорович
Опонент Кононенко Ганна Андріївна
Рецензент Клименко Дмитро Васильович
Рецензент Краєв Максим Валерійович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Державне підприємство "Конструкторське бюро "Південне" ім. М. К. Янгеля"
Опис
Болюбаш Є.С. Удосконалення системи розділення ракетно-космічних елементів за допомогою піротехнічних пристроїв. ‒ Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 134 – Авіаційна та ракетно-космічна техніка у галузі знань 13 – Механічна інженерія. – ДП «КБ «Південне», Дніпро, 2025.
В умовах зростаючого обсягу космічних запусків та посилення конкуренції на ринку космічних послуг, особлива увага приділяється зниженню вартості запусків, зменшенню маси ракетних систем та космічних апаратів, а також забезпеченню високого рівня безпеки. У цьому контексті важливу роль відіграють системи розділення, які повинні бути легкими, ефективними та надійними.
Серед систем розділення, що використовуються в ракетно-космічній техніці, актуальним є питання розробки нових, більш ефективних та надійних систем. Сучасні вимоги до безпеки та охорони навколишнього середовища висувають жорсткі вимоги до надійності ракет-носіїв та зменшення наслідків аварійних ситуацій. У зв'язку з цим сучасні ракети-носії мають оснащуватися ефективними системами розділення та системами безпеки. Перспективними виконавчими елементами в цих системах є лінійні кумулятивні заряди: вони легкі, ефективні, надійно перерізають аварійну ракету-носій на менші фрагменти та сприяють зменшенню наслідків аварійних ситуацій.
Проєктування систем розділення на основі лінійних кумулятивних зарядів є складним завданням. Ефективність дії лінійних кумулятивних зарядів, зокрема глибина проникнення кумулятивного струменя, критично залежить від низки параметрів, ключовими з яких при використанні зарядів нормованого ряду є типорозмір (діаметр) лінійного кумулятивного заряду та фокусна відстань. Відхилення від оптимальної (раціональної) фокусної відстані призводить до зниження ефективності лінійного кумулятивного заряду, що вимагає використання лінійних кумулятивних зарядів більшого типорозміру. Це, в свою чергу, зумовлює збільшення маси конструкції, посилення ударно-хвильових навантажень, зростання вартості та загальне зниження ефективності системи.
Під час польоту ракета-носій зазнає значних теплових і механічних навантажень. Для захисту конструктивних елементів від високих температур і аеродинамічних впливів широко використовують багатошарові конструкції (перешкоди), де перший (силовий) шар є металевим (наприклад, зі сплаву 2219), а наступні складаються з спеціальних захисних покриттів у вигляді композиційних матеріалів. При розділенні таких перешкод процес проникнення кумулятивного струменю ускладнюється через послідовну взаємодію струменя з різнорідними матеріалами, кожен з яких має специфічні фізико-механічні характеристики та особливості руйнування. Тому для оптимізації конструкцій і підвищення їхньої ефективності виникає нагальна необхідність у дослідженні проєктних параметрів лінійного кумулятивного заряду саме для таких типових для ракетно-космічної техніки багатошарових перешкод.
У дисертаційній роботі виконано комплексний аналіз сучасного стану виконавчих елементів систем розділення, зокрема лінійних кумулятивних зарядів з напівциліндричною кумулятивною виїмкою, що дозволило виявити основні науково-технічні проблеми. Існуючі методики та математичні моделі недостатньо точно описують процес формування та проникнення кумулятивного струменя лінійного кумулятивного заряду, в тому числі вітчизняного виробництва у якого кумулятивна виїмка напівциліндричної форми, що ускладнює оптимізацію цих параметрів.
Проєктування ефективних систем розділення ракетно-космічних елементів, що використовують лінійні кумулятивні заряди для розділення багатошарових перешкод, є складним науково-технічним завданням. Визначення оптимальних проєктних параметрів виконавчого елементу – типорозміру та фокусної відстані – для забезпечення ефективного проникнення в багатошарову перешкоду обумовлене залежністю цього процесу від багатьох факторів, включаючи характеристики матеріалів кумулятивної виїмки та шарів перешкоди, геометричні розміри кумулятивного струменю і кумулятивної виїмки, тип і кількість вибухової речовини, фокусну відстань, а також технологічний рівень виробництва лінійного кумулятивного заряду.
Таким чином, проєктування ефективних систем розділення, шляхом підвищення ефективності системи розділення, що досягається визначенням раціонального типорозміру лінійного кумулятивного заряду та раціональної фокусної відстані для перерізання багатошарової перешкоди, у якої перший шар з алюмінієвого сплаву марки 2219, а два наступні з композиційного багатофункціонального покриття є актуальною та своєчасною науковою задачею.
Дата реєстрації
2025-06-05
Додано/оновлено в НРАТ
2025-06-05 / 2026-07-01
