Металлические поверхности, соприкасающиеся в вакууме, могут прилипнуть друг к другу и расплавиться. Это известно как « холодная сварка », и, похоже, это возможная проблема в космосе, если она происходит там, где не должна. Это обсуждалось, например, в статье 2009 г. « Оценка холодной сварки между отделяемыми контактными поверхностями из-за удара и истирания под вакуумом» STM-279 от ЕКА, в которой обобщаются испытания явлений холодной сварки в различных условиях и делается вывод, что это может быть проблемой в космосе. .
Я хотел бы знать, есть ли какие-то конкретные примеры того, как это предотвращается в конструкции космических кораблей. Например, вращающиеся соединения солнечной батареи МКС (SARJ) имеют довольно большие вращающиеся металлические области, подвергающиеся воздействию вакуума. Применяются ли в SARJ какие-либо контрмеры против холодной сварки?
На МКС есть и другие движущиеся устройства: Canadarm2 , Dextre , Mobile Base System , радиаторы системы отвода тепла и т. д. Нужно ли было учитывать холодную сварку при изготовлении некоторых (или всех) из них?
У других космических кораблей также есть движущиеся части: у космического челнока были двери отсека полезной нагрузки, космические зонды несут солнечные батареи и развертываемые антенны с высоким коэффициентом усиления и т. д.
В основном я сосредоточусь на предотвращении случайной холодной сварки в космическом вакууме, но для справки: одной из возможных причин аномалии развертывания антенны с высоким коэффициентом усиления Галилео, которая рассматривалась (1), также было « Удержание ребер на ограничение средней точки из-за трения, холодной сварки или адгезии».
И так далее, и это лишь некоторые из методов смягчения последствий, которые, как я думал, были специфичны для предотвращения случайной холодной сварки, этот список ни в коем случае не является полным. В частности, ЕКА придерживается ECSS Space Engineering Mechanisms (ECSS-E-ST-33-01C), который охватывает это в разделе 4.7.5.4.5 Разделяемые контактные поверхности (2) .
Для более общего обзора холодной сварки в космических применениях я предлагаю прочитать Оценку ЕКА холодной сварки между разделяемыми контактными поверхностями из-за удара и истирания в вакууме (3) . Из его реферата:
Обычный режим отказа, наблюдаемый во время испытаний и эксплуатации космических аппаратов, называется «холодной сваркой». Европейские лаборатории называют это «адгезией», «прилипанием» или «прилипанием». Эта публикация предназначена для того, чтобы предоставить космическому сообществу новейшее понимание явления «холодной сварки» применительно к механизмам космических аппаратов с отделяемыми контактными поверхностями. В нем представлена основная теория, описан метод испытаний и необходимое оборудование. Холодная сварка между двумя контактирующими поверхностями может происходить в условиях удара или истирания. Этими поверхностями могут быть голые металлы или металлы с неорганическим или органическим покрытием и их сплавы. Предложены стандартные методики количественной оценки склонности пар поверхностей материалов к холодному свариванию друг с другом. Особый интерес будут представлять контактные данные различных материалов, которые представлены в числовой форме и в виде таблиц, суммирующих контакты между материалами, которые могут быть либо рекомендованы, либо признаны непригодными для использования в вакууме. Данные собраны в базу данных, к которой можно получить доступ онлайн.
Источники:
ооо