Выбор толщины щита Уиппла

Это невероятно сложная проблема, поэтому единственный способ, которым я могу придумать полезный ответ на ваш вопрос, — это направить вас к Программе анализа баллистических пределов щита для микрометеорных тел и орбитального мусора (MMOD) НАСА и ее документации (PDF).

Это программное обеспечение дополняет пакет программного обеспечения для оценки рисков НАСА BUMPER-II , который использовался для проекта Орион ( NESC — Центр инженерии и безопасности НАСА — был недоволен оценкой рисков Ориона MMOD и подготовил свой собственный независимый обзор ) и поддерживает анализ различных материалы и конфигурации экранов, от металлических двойных пластин до набитых Уиппла и сотовых тройных стенок.

Некоторые возможные конфигурации экранирования, поддерживаемые в программе анализа баллистических пределов щита MMOD:

Некоторые из его цитируемых приложений и преимуществ включают в себя:

Преимущества

• Эффективность: позволяет легко применять уравнения проектирования и анализа экрана MMOD, не требуя экспертных знаний в этой области.
• Эффективность: обеспечивает простую оценку конкурирующих концепций экранирования на этапе предварительного проектирования.
• Надежность: обеспечивает единообразие среди пользователей при выборе и применении соответствующих уравнений повреждений.

Приложения

• Предварительный план и оценка рисков для анализа MMOD
• Дизайн космических аппаратов и спутников

Базовые данные программы анализа баллистических пределов щита MMOD основаны на ORDEM2000 (инженерные модели орбитального мусора), моделирующем среду обломков объектов размером от 10 мкм до 1 м, и авторы создали собственные кривые баллистических пределов, используя НАСА BUMPER-II и анализ баллистических пределов CSI SAP2000 . Программа для различных конфигураций и материалов. См. стр. 44 Приложение: Валидация результатов программы в NASA/TM–2009–214789 (PDF).

Пример кривых баллистического предела (репрезентативный титановый одностенный щит MMOD, рассчитанный с использованием опубликованного BLE и Программы анализа баллистического предела):

Все изображения предоставлены НАСА / Космическим центром Джонсона.

К сожалению, лицензирование этого программного обеспечения, доступное через Управление по передаче технологий и коммерциализации АО , ограничивает его использование только гражданами США. ^*

---

^* Для тех из государств-членов ЕКА, которые не могут получить доступ к ORDEM, я бы предложил MASTER ЕКА (справочная информация о метеороидах и космическом мусоре, земной среде, эталонная модель космического мусора и метеороидов, подходящая для оценки падающего потока из-за твердых частиц). окружающей среды на околоземных орбитах) в сочетании с DRAMA (оценка риска засорения и анализ смягчения последствий) и DISCOS (база данных и информационная система, характеризующая объекты в космосе), все из которых можно получить через их портал пользователя космического мусора (SDUP).