WikiDer > Щит Уиппла

Whipple shield
Щит Уиппла, используемый на НАСАс Звездная пыль зонд

В Щит Уиппла или же Бампер Whipple, изобретенный Фред Уиппл,[1] это тип гиперскорость противоударный щит, используемый для защиты экипажа и без экипажа космический корабль от столкновений с микрометеороиды и орбитальный мусор скорость которого обычно колеблется от 3 до 18 километров в секунду (от 1,9 до 11,2 миль / с).

Щит

В отличие от монолитной защиты ранних космических кораблей, экраны Уиппла состоят из относительно тонкого внешнего бампера, расположенного на некотором расстоянии от основной стенки космического корабля. Ожидается, что бампер не остановит входящую частицу или даже не отнимет большую часть ее энергии, а разбьет и рассеет ее, разделив исходную энергию частицы между множеством фрагментов, которые разлетаются между бампером и стеной. Исходная энергия частицы более тонко распределяется по большей площади стенки, которая с большей вероятностью сможет ей противостоять. Прямая аналогия - зажигалка пуленепробиваемый жилет необходимо, чтобы остановить нагрузку птичий выстрел чем один винтовка пуля с той же полной массой и кинетическая энергия. Хотя экран Уиппла снижает общую массу космического корабля по сравнению со сплошным экраном, при космическом полете всегда желательна меньшая масса, дополнительный закрытый объем может потребовать большего обтекатель полезной нагрузки.

Существует несколько вариантов простого щита Уиппла. Противоударные щиты,[2][3] как тот, что используется на Звездная пыль космический корабль, используйте несколько разнесенных бамперов, чтобы увеличить способность щита защищать космический корабль. Щиты Уиппла, которые имеют заполнение между жесткими слоями щита, называются фаршированные щиты Уиппла.[4][5] Наполнитель этих экранов обычно представляет собой высокопрочный материал, например Кевлар или Nextel оксид алюминия волокно.[6] Тип экрана, материал, толщина и расстояние между слоями варьируются, чтобы получить экран с минимальной массой, который также минимизирует вероятность проникновения. На плате представлено более 100 конфигураций экрана. Международная космическая станция один,[7] с зонами повышенного риска, имеющими лучшую защиту.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Уиппл, Фред Л. (1947), «Метеориты и космические путешествия», Астрономический журнал, 52: 131, Bibcode:1947AJ ..... 52Q.131W, Дои:10.1086/106009
  2. ^ Cour-Palais, Burton G .; Экипажи, Жанна Л. (1990), "Концепция защиты космических кораблей от множественных ударов", Международный журнал ударной инженерии, 10 (1–4): 135–146, Дои:10.1016 / 0734-743X (90) 90054-Y
  3. ^ США 5067388, Crews, Jeanne L. & Burton G. Cour-Palais, "Hypervelocity Impact Shield", выпущенный 26 ноября 1991 г. 
  4. ^ Кристиансен, Эрик Л .; Crews, Жанна Л .; Williamsen, Joel E .; Робинсон, Дженнифер Х .; Нолен, Анджела М. (1995), «Улучшенная защита от метеороидов и орбитального мусора», Международный журнал ударной инженерии, 17 (1–3): 217–228, Дои:10.1016 / 0734-743X (95) 99848-L
  5. ^ США 5610363, Crews, Жанна Л .; Эрик Л. Кристиансен и Дженнифер Х. Робинсон и др., "Enhanced Whipple Shield", выпущенный 11 марта 1997 г. 
  6. ^ Керамическая ткань 3M Nextel обеспечивает защиту от космического возраста (PDF), 3 млн Компания, получено 4 сентября, 2011
  7. ^ Кристиансен, Эрик Л. (2003), Метеороид / защита от мусора (PDF), Вашингтон, округ Колумбия: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, стр. 13, TP − 2003-210788, архивировано с оригинал (Технический отчет) на 2013-02-25

внешняя ссылка