Чуднов Илья Владимирович

Обязательным элементом зеркальных космических антенн является рефлектор, представляющий собой тонкостенную оболочку параболической или гиперболической формы. При заходах космического аппарата в тень Земли изменение температуры конструкции рефлектора может стать причиной возникновения температурных деформаций, нарушающих стабильность его формы и вызывающих ухудшение радиосвязи. По этой причине проектные решения рефлекторов зеркальных космических антенн должны проверяться в ходе наземных испытаний. Предложена новая методика термовакуумных испытаний натурной конструкции прецизионного рефлектора зеркальной космической антенны из углепластика. Стабильность формы рефлектора в широком диапазоне температур оценивается бесконтактным методом при его нагреве от имитатора солнечного излучения в вакуумной камере с охлаждаемыми жидким азотом стенками.

Полимерные композиционные материалы (ПКМ), в том числе и углепластики, нашли широкое применение в ракетно-космическом производстве и авиастроении. Традиционно в качестве волокнистых наполнителей ПКМ использовали углеродные волокна (УВ) марок УКН-2500 и УКН-5000 и некоторые др. уже отечественные волокна. Механические свойства углепластиков зависят от характеристик применяемых волокнистых наполнителей: качества их поверхности и микроструктуры. Свойства УВ, в свою очередь, также в очень существенной степени зависят от особенностей их структуры, типов и количества дефектов. В высокомодульных волокнах преобладающее влияние на прочность оказывают, так называемые, внутренние дефекты, тогда как в высокопрочных УВ наибольшее влияние на механические свойства оказывают внешние дефекты. Проведены исследования структуры поверхности углеродных волокон и выявлена взаимосвязь структуры и механических свойств. Результаты структурного анализа позволят разрабатывать научно-обоснованные технические требования к их качеству и будут использованы при совершенствовании технологического процесса производства углеродных волокон.

Предложена математическая модель композита, армированного разномасштабными наполнителями. Показано, что полученные теоретические соотношения позволят достоверно прогнозировать физико-механические характеристики данного материала и подбирать наиболее оптимальный вариант наполнения микро- и нановключениями.

Были изготовлены и исследованы полимерные композиционные материалы на основе полиэфирного связующего с наномодификацией углеродными нанотрубками. Полученные результаты микроскопических исследований образцов свидетельствуют о перспективности введения углеродных нанотрубок для увеличения прочностных свойств полимерных композитов.

Представлены результаты структурных исследований углеродного волокна и микроуглепластика на основе эпоксидного связующего. На основании полученных результатов сделана попытка определить механизм разрушения углепластика в процессе его длительной эксплуатации.