俄罗斯给航天器穿“软猬甲”

原始Lanshun Zheng 4天前我想分享

作者:蓝顺

从:《中国国防新闻》开始

据俄罗斯媒体报道,俄罗斯联邦知识产权局最近宣布,俄罗斯联邦航天局发明了一种新型的“保护罩”,以减少太空碎片对卫星的撞击所造成的损害。

众所周知,随着航空航天技术的发展,外层空间的使用已逐渐成为各国关注和发展的重点。随之而来的是对航天器日益增加的威胁。

一方面,空间环境的恶化。由于各种航空航天活动的频繁进行,目前在近地空间中漂浮着700,000件太空碎片。测试表明,直径为3.6毫米的铝丸可以以6.22 km/s的速度穿透50毫米厚的铝板,而空间碎片以10 km/s的平均速度撞击卫星,给各种航天器带来了严重威胁,尤其是对于敏感的电子设备,将造成不可逆转的损坏。至于低于毫米级别的碎屑,即使它不会损坏星空中的设备,也可能会对星空外的设备造成不同程度的损坏。

另一方面,随着相关国家空间军事化的加速,未来空间军事冲突的可能性将大大增加,军事卫星系统周围的攻守对抗将难以避免。在各种反卫星手段中,它是利用动能撞击另一颗卫星制造碎片的重要手段之一。因此,特别有必要加强卫星的整体结构或保护关键部件,使其能够在一定程度上抵抗动能武器或碎片。

早在1947年,国外就提出了双层卫星保护结构。基本原理是在距航天器舱外表面一定距离处添加一块缓冲板。弹丸以超高速度撞击缓冲板后,在靶板和弹丸之间会形成强烈的冲击波。在冲击波的作用下,会出现碎屑和缓冲板。破裂,熔化甚至气化,并在缓冲板后面形成碎屑云,碎屑的大小和飞行速度明显变小,并进一步在缓冲板和航天器之间扩散。当到达航天器的表面时,通常仅形成一个灯片。损坏区域。这样,通过缓冲板将空间碎片从冲击能量密度大的点改变为具有大扩散面积的表面,从而减少了对航天器的损害。据报道,已经采用了这种保护板,并有填充保护结构,蜂窝夹芯板保护结构,铝网双屏保护结构,泡沫铝保护结构和多层屏蔽屏结构等不同类型。已经开发了。

根据资料,俄罗斯宣布的卫星“防护罩”很可能采用类似的防护结构设计,同时又具有创新性,相当于为卫星佩戴“软装甲”。据报道,该装置由两层铝保护板组成,表面覆盖有涂有硬质合金的锥体,锥体填充有碳纤维增强复合材料。当碎片碰撞时,它将变成较小的碎片,大大降低了其破坏性。当这些较小的碎片撞击保护板锥体的底部时,它们会朝不同的方向反弹。根据其专利发明,锥形保护装置将比类似的平面保护板轻10%。在太空碎片变得越来越危险的时候,这种太空装甲技术将进一步提高卫星的生存能力。

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作者:蓝顺

从:《中国国防新闻》开始

据俄罗斯媒体报道,俄罗斯联邦知识产权局最近宣布,俄罗斯联邦航天局发明了一种新型的“保护罩”,以减少太空碎片对卫星的撞击所造成的损害。

众所周知,随着航空航天技术的发展,外层空间的使用已逐渐成为各国关注和发展的重点。随之而来的是对航天器日益增加的威胁。

一方面,空间环境的恶化。由于各种航空航天活动的频繁进行,目前在近地空间中漂浮着700,000件太空碎片。测试表明,直径为3.6毫米的铝丸可以以6.22 km/s的速度穿透50毫米厚的铝板,而空间碎片以10 km/s的平均速度撞击卫星,给各种航天器带来了严重威胁,尤其是对于敏感的电子设备,将造成不可逆转的损坏。至于低于毫米级别的碎屑,即使它不会损坏星空中的设备,也可能会对星空外的设备造成不同程度的损坏。

另一方面,随着相关国家空间军事化的加速,未来空间军事冲突的可能性将大大增加,军事卫星系统周围的攻守对抗将难以避免。在各种反卫星手段中,它是利用动能撞击另一颗卫星制造碎片的重要手段之一。因此,特别有必要加强卫星的整体结构或保护关键部件,使其能够在一定程度上抵抗动能武器或碎片。

早在1947年,国外曾有人提出一种双层板卫星防护结构。其基本原理是在距航天器舱体外表面一定距离上添加一层缓冲板,弹丸超高速撞击缓冲板后,在靶板和弹丸间形成很强的冲击波,在冲击波作用下,碎片和缓冲板发生破碎、熔化甚至气化现象,并在缓冲板后面形成一片碎片云,碎片尺寸和飞行速度明显变小,在缓冲板与航天器之间进一步扩散,当抵达航天器表面时,通常仅形成一片轻损伤区域。这种方式,通过缓冲板使空间碎片从撞击能量密度很大的点,变成扩散面积很大的面,从而降低对航天器的危害。据悉,这类防护板已被采用,并发展出填充式防护结构、蜂窝夹层板防护结构、铝网双屏防护结构、泡沫铝防护结构和多层板防护屏结构等不同类型。

根据资料看,此次俄罗斯公布的这种卫星“保护罩”很可能采用类似防护结构设计,同时有所创新,相当于给卫星穿上“软猬甲”。据报道,该装置由两层铝制保护板组成,表面布满涂有硬质合金的锥体,锥体间填充有碳纤维增强复合材料。垃圾碎片撞击后将变成更小碎片,大大削弱其破坏性,这些更小碎片撞上保护板锥体底部时将弹向不同方向。据其专利发明书介绍,锥体保护装置将比类似平面保护板轻薄10%。在太空碎片与日俱增变得越来越危险的当下,这种太空装甲技术将进一步提升卫星生存能力。

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