Многофункциональная композитная конструкция для экстремальных условий - RU2017113423A
Код документа: RU2017113423A
Формула
1. Композитная конструкция (100), содержащая:
- внешнюю панель (12), выполненную из композиционного материала и имеющую толщину между внешней поверхностью (14) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (16) внешней панели (12),
при этом внешняя поверхность (14) внешней панели (12) и внутренняя поверхность (16) внешней панели (12) являются гладкими непрерывными поверхностями, которые по существу параллельны;
- внутреннюю панель (24), выполненную из композиционного материала и имеющую толщину между внешней поверхностью (26) внутренней панели (24) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24),
при этом внешняя поверхность (26) внутренней панели (24) и внутренняя поверхность (28) внутренней панели (24) являются гладкими непрерывными поверхностями, которые по существу параллельны;
- пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24);
опорную конструкцию (44) в указанном пространстве (42), соединенную с внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24);
- пеноматериал (64), размещенный в указанном пространстве (42) и опорной конструкции (44); и
- проволоку (66), проходящую через указанное пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) и имеющую высокую электрическую проводимость.
2. Композитная конструкция (10) по п. 1, также содержащая:
изоляцию (72) в указанном пространстве (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24), при этом изоляция (72) является многослойной изоляцией.
3. Композитная конструкция (10) по п. 2, в которой:
указанная изоляция (72) является теплоизоляцией, а также изоляцией, защищающей от излучения.
4. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 1-3, в которой:
проволока (66) выполнена в виде спирали, которая проходит через указанное пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24).
5. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 1-3, в которой:
опорная конструкция (44) имеет решетчатую конфигурацию, образованную множеством стенок (46), соединенных с внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24),
причем указанное множество стенок (46) проходит между множеством разделенных пространств (48) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) и разделяет указанное множество разделенных пространств (48); а
пеноматериал (64) заполняет указанное множество разделенных пространств (48) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24).
6. Композитная конструкция (10) по п. 5, в которой:
указанное множество стенок (46) придает каждому из указанного множества разделенных пространств (48) сотовую конфигурацию.
7. Композитная конструкция (10) по п. 5, в которой:
указанное множество стенок (46) придает каждому из указанного множества разделенных пространств (48) трапециевидную конфигурацию.
8. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 1-3, в которой:
композиционный материал внешней панели (12) выбран из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности; и
композиционный материал внутренней панели (24) выбран из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности.
9. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 1-3, в которой:
толщина внешней панели (12) находится в диапазоне от 0,2 см до 2,0 см; а
толщина внутренней панели (24) находится в диапазоне от 0,2 см до 2,0 см.
10. Композитная конструкция (10) по п. 9, в которой:
пространство (42) между внутренней поверхностью (160) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) имеет величину в диапазоне от 5 см до 10 см.
11. Композитная конструкция (10), содержащая:
- внешнюю панель (12), выполненную из композиционного материала и имеющую толщину между внешней поверхностью (14) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (16) внешней панели (12),
при этом внешняя поверхность (14) внешней панели (12) и внутренняя поверхность (16) внешней панели (12) являются гладкими непрерывными поверхностями и по существу параллельны;
- внутреннюю панель (24), выполненную из композиционного материала и имеющую толщину между внешней поверхностью (26) внутренней панели (24) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24),
при этом внешняя поверхность (26) внутренней панели (24) и внутренняя поверхность (28) внутренней панели (24) являются гладкими непрерывными поверхностями и по существу параллельны;
- пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24);
- опорную конструкцию (44) в указанном пространстве (42), соединенную с внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24),
при этом опорная конструкция (44) имеет решетчатую конфигурацию, образованную множеством стенок (46), соединенных с внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24),
причем указанное множество стенок (46) проходит между множеством разделенных пространств (48) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) и разделяет указанное множество разделенных пространств (48);
- пеноматериал (64), заполняющий указанное множество разделенных пространств (48) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24); и
- проволоку (66), проходящую через указанное пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) и имеющую высокую электрическую проводимость.
12. Композитная конструкция (10) по п. 11, также содержащая:
изоляцию (72) в указанном пространстве (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24), при этом изоляция (72) является многослойной изоляцией.
13. Композитная конструкция (10) по п. 12, в которой:
указанная изоляция (72) является теплоизоляцией, а также изоляцией, защищающей от излучения.
14. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 11-13, в которой:
проволока (66) выполнена в виде спирали, которая проходит через указанное пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24).
15. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 11-13, в которой:
указанное множество стенок (46) придает каждому из указанного множества разделенных пространств (48) сотовую конфигурацию.
16. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 11-13, в которой:
указанное множество стенок (46) придает каждому из указанного множества разделенных пространств (48) трапециевидную конфигурацию.
17. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 11-13, в которой:
композиционный материал внешней панели (12) выбран из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материала Spectra/полиэтилен высокой плотности; и
композиционный материал внутренней панели (24) выбран из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности.
18. Композитная конструкция (10) по любому из пп. 11-13, в которой:
толщина внешней панели (12) находится в диапазоне от 0,2 см до 2,0 см; а
толщина внутренней панели (24) находится в диапазоне от 0,2 см до 2,0 см.
19. Композитная конструкция (10) по п. 18, в которой:
пространство (42) между внутренней поверхностью (16) внешней панели (12) и внутренней поверхностью (28) внутренней панели (24) имеет величину в диапазоне от 5 см до 10 см.
20. Способ выполнения композитной конструкции космического аппарата (74), включающий:
выполнение космического аппарата (74) с внутренней панелью (24), которая проходит вокруг внутреннего объема космического аппарата (74), и внешней панелью (12), которая проходит вокруг внутренней панели (24);
выполнение внешней панели (12) из композиционного материала, выбранного из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности;
выполнение внутренней панели из композиционного материала, выбранного из группы, содержащей кевлар 49, стекловолокно, карбид бора, волоконный материал Spectra, ткань некстель, графитоэпоксидную ткань, волоконный материал Spectra/полиэтилен, графитоэпоксидную ленту и слоистый материал, содержащий графит/материал Spectra/полиэтилен высокой плотности;
обеспечение пространства (42) между внешней панелью (12) и внутренней панелью (24);
размещение опорной конструкции (44) в указанном пространстве (42) и соединение опорной конструкции (44) с внешней панелью (12) и внутренней панелью (24);
размещение пеноматериала (64) в указанном пространстве (42) и опорной конструкции (44);
пропуск через указанное пространство (42) проволоки (66), выполненной в виде спирали; и
соединение источника (84) питания с проволокой (66).
21. Способ защиты космического аппарата (74) от излучения, включающий:
подвергание воздействию экстремальных условий космоса космического аппарата (74), выполненного с внутренней панелью (24), проходящей вокруг внутреннего объема космического аппарата (74), с внешней панелью (12), проходящей вокруг внутренней панели (24), и с пространством (42) между внутренней панелью (24) и внешней панелью (12);
размещение электрического проводника (66), имеющего участок с противоположными первыми и вторыми концами (82, 86), в космическом аппарате (74), при этом указанный участок электрического проводника (66) проходит в виде спирали от первого конца (82) электрического проводника до второго конца (86) электрического проводника (66) вокруг космического аппарата (74);
направление электрического тока через указанный участок электрического проводника (66) от первого конца (82) электрического проводника (66) ко второму концу (86) электрического проводника (66);
создание магнитного поля в указанном пространстве (42) посредством указанного электрического тока, направляемого через указанный участок электрического проводника (66); и
отталкивание излучения магнитным полем, создаваемым в указанном пространстве (42), с защитой, таким образом, указанной конструкции от излучения.
