Авиационная и ракетно-космическая техника. Вестник МГТУ им Н.Э. Баумана

Моделирование движения спутника типа CubeSat с надувным тормозным устройством. Часть 1. Определение аэродинамических характеристик и параметров траектории

Tue, 28 Jul 2026 00:00:00 +0400

Выполнен анализ нагружения надувной сферической оболочки тормозного устройства микроспутника CubeSat 1U при спуске с рабочей орбиты высотой 500 км. Разработан итерационный подход, объединяющий взаимосвязанные процессы численного моделирования обтекания и определения параметров траектории спуска надувного тормозного устройства. С помощью разработанного подхода исследовано состояние оболочки при обтекании свободномолекулярным потоком газа, определены поля давлений и плотности теплового потока на поверхности оболочки в среде OpenFoam, зависимости аэродинамических коэффициентов от высоты и скорости полета. Для проверки достоверности результатов, полученных при моделировании в программе OpenFoam, выполнено дополнительное исследование в среде Ansys Fluent. Сравнительный анализ продемонстрировал хорошую сходимость результатов двух независимых вычислительных методов, что подтверждает корректность проведенных расчетов. Эти данные использованы при построении математической модели движения связки микроспутник — надувное тормозное устройство в среде Comsol MultiPhysics. Получен профиль траектории на участке спуска связки с рабочей высоты 500 км до верхней границы атмосферы Земли 100 км. Результаты исследования могут быть использованы для дальнейшего анализа напряженно-деформированного и температурного состояний этой связки.
EDN: UHUJOL, https://elibrary/uhujol

Теоретическо-экспериментальные исследования тепловой проводимости и пределов функционирования аксиальной тепловой трубы на натрии относительно ориентации вектора силы тяжести

Fri, 31 Jul 2026 00:00:00 +0400

Определено влияние ориентации вектора силы тяжести на работоспособность аксиальной тепловой трубы на натрии. Показана зависимость лимитирующих факторов ее функционирования (пределов) — звукового, вязкостного, кипения и капиллярного — от ориентации аксиальной тепловой трубы. Проведено комплексное численное моделирование на основе детализированной двумерной теплогидравлической модели, учитывающей пространственное распределение параметров (температур, давлений и скоростей течения рабочего тела) по длине аксиальной тепловой трубы, что позволило получить распределение предельно допустимой подводимой мощности к испарительной зоне. Установлено, что лимитирующим является звуковой предел, составляющий 450 Вт при длине трубы 350 мм, толщине фитиля 0,5 мм, диаметре парового канала 7 мм и диаметре корпуса 10 мм. Исследование зависимости от угла наклона показало умеренный рост термического сопротивления и снижение осредненной температуры в контуре аксиальной тепловой трубы. По результатам исследования локализовано слабое звено конструкции — паровой канал, производительность которого ограничена звуковым пределом. Полученные результаты определяют целесообразность оптимизации геометрических параметров парового тракта для повышения общей мощности аксиальной тепловой трубы.
EDN: DRHATK, https://elibrary/drhatk