Машины-монстры: Гигантская газовая "пушка", предназначенная для испытаний узлов космической техники - «Наука и технологии»

В обязательную программу испытаний всех критических узлов космической техники, ракет-носителей, двигателей, космических кораблей и спутников, входят испытания, во время которых эти узлы подвергаются сильным и резким нагрузкам, моделирующим нагрузки при запуске, разделении ступеней и других этапах полета. Такие испытания проводятся при помощи теста, называемого пироударом, в котором используются заряды взрывчатых веществ, заключенных в свинцовые оболочки. Однако, затраты времени, труда и средств на проведение таких тестов достаточно велики, ведь исследователи вынуждены иметь дело с опасными взрывчатыми веществами и непредсказуемыми последствиями их применения.

Не так давно исследователи из Национальной лаборатории Сандиа, Альбукерке, Нью-Мексико, разработали новый метод ударного тестирования узлов космической техники. Основой этого метода является 18-метровая газовая пушка, работающая на сжатом азоте, что делает весь процесс более безопасным и более экологически чистым.

В основе нового метода тестирования, получившего название альтернативного пироударного тестирования, лежит использование так называемого метода Хопкинсона. Испытуемый материал или узел помещается меж двумя массивными металлическими пластинами. В оригинальном методе в одну из пластин ударял снаряд, выпущенный из обычного орудия. А в данном случае роль ударной пластины выполняет стальной цилиндр, длиной 2.4 метра, диаметром 20 сантиметров и весом 680 килограмм.

Этот ударный цилиндр помещается в трубу, по которой давлением газа разгоняется 45-килограммовый стальной снаряд. На внутренней поверхности этой трубы располагаются медные детали, размером с небольшую монету, при помощи которых ударному импульсу придается необходимая для испытаний форма. Отметим, что исследователям пришлось провести более пятидесяти тестов, прежде, чем они разобрались в происходящих процессах и научились управлять работой "ударной установки" с достаточной точностью.

В настоящее время исследователи из лаборатории Сандиа работают над созданием экспериментальной установки, которая может быть установлена стационарным образом, и которую можно будет использовать для проведения ударных испытаний на постоянной основе. А на представленном ниже видеоролике можно увидеть использование альтернативного пироударного метода для моделирования нагрузок, возникающих в момент отделения отработанной ступени ракеты-носителя.

Машины-монстры - все о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.