Без какого материала не обойтись при постройке космического корабля?

Популярная механикаНаука

Без чего нельзя построить космический корабль

Анастасия Шартогашева

Без какого достижения инженерной мысли не обойтись, если вы задумали построить космический корабль, который должен долететь до других планет? Конечно, без сверхлёгких материалов, ультрапрочных сплавов и прорывных идей. А ещё - без мощных программ для инженерного моделирования. Такие программы способны завершить полмиллиарда операций меньше, чем за сутки, и показать, что случится с каждым узлом корабля, когда закончится отсчёт и в бетон космодрома ударит пламя двигателей первой ступени.

Сегодня мы как никогда близки к покорению Марса. И дело даже не в амбициозных планах правительственных агентств и частных компаний, а в технологиях, которые позволяют моделировать физические процессы. Сейчас специалисты располагают такими системами инженерного анализа, которые позволяют виртуально протестировать каждую деталь конструкции прежде, чем первые винтики сойдут с заводского конвейера или выйдут из сопла 3D-принтера. Именно такие расчёты превратили строительство корабля Orion, который должен доставить людей на Красную планету, из невозможно дорогого проекта в просто очень дорогой, из проекта на десятилетия — в дело ближайшего будущего. Во время посадки космического корабля Orion на поверхность Марса на него будут действовать колоссальные силы, воссоздать которые в земных условиях просто невозможно. Просчитать все нагрузки, которые лягут на конструкцию, нужно, разумеется, еще до того, как взвоют двигатели первой ступени ракеты-носителя. Для этого при помощи пре- и постпроцессора Femap и МКЭ-решателя NX Nastran от Siemens PLM Software была создана подробнейшая модель корабля — все три отсека и их состояние на всех этапах полёта. Уменьшив масштаб модели, инженер может рассчитать давление, которое придётся на каждую конкретную гайку или участок переборки. Увеличив масштаб, можно рассчитать перегрузки, которые лягут на всю систему вместе с ракетой-носителем.

349c9cd9c0d1ee2b2a4685f8408915b9.png
Инженер NASA за работой над моделью космического корабля Orion в системе Femap.

Имея систему моделирования, подобную Femap, не нужно строить громоздкий и дорогой образец корабля, чтобы проверить, какие материалы лучше подойдут для каждой детали: их можно подобрать, глядя на экран компьютера. Несколько кликов мышкой — и инженер может проверить, как поведёт себя в данном месте тот или иной сплав или пластик. Изначально перед создателями Orion стояла задача максимально облегчить конструкцию без потери прочности. Благодаря Femap это удалось сделать, сократив изначальный расчётный вес на четверть: учёные меняли материал на более лёгкий в виртуальной модели и смотрели, выдержит ли она ожидаемые нагрузки. Еще 20 лет назад мощность систем компьютерного моделирования физических процессов позволяла рассмотреть для конструкции сложной машины

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Российские учёные открыли новую элементарную частицу с помощью Большого адронного коллайдера Российские учёные открыли новую элементарную частицу с помощью Большого адронного коллайдера

Российские ученые объявили об обнаружении новой элементарной частицы

Популярная механика
Стеклянные тессеры мозаик кордовской Мескиты привезли в Аль-Андалус из Византии Стеклянные тессеры мозаик кордовской Мескиты привезли в Аль-Андалус из Византии

Мозаики мечети Кордовы рассказали о взаимоотношениях в Средиземноморье в Х веке

N+1
Гонка за орбитальный кинематограф Гонка за орбитальный кинематограф

Зачем снимать кино в космосе, если есть компьютерная графика?

Популярная механика
Не только «Золушка»: главная сказочница советского кино Надежда Кошеверова Не только «Золушка»: главная сказочница советского кино Надежда Кошеверова

История главной советской киносказочницы Надежды Кошеверовой

Cosmopolitan
Чжунго, Хуася или Поднебесная: сколько имен у Китая и какое из них правильное Чжунго, Хуася или Поднебесная: сколько имен у Китая и какое из них правильное

Почему у одной страны так много названий

Популярная механика
«Будь проклят мой пол»: как Мари Бонапарт стала родоначальницей психоанализа во Франции «Будь проклят мой пол»: как Мари Бонапарт стала родоначальницей психоанализа во Франции

Мари Бонапарт стала ученицей Зигмунда Фрейда и привезла психоанализ во Францию

Forbes
Причины таяния льдов Арктики. Астрономический фактор Причины таяния льдов Арктики. Астрономический фактор

Каковы причины таяния льдов Арктики и нынешнего потепления климата

Наука и жизнь
Бомбометатели из Doxa. Как власти подчинить поколение Z Бомбометатели из Doxa. Как власти подчинить поколение Z

Что бывает, когда власть разговаривает с молодыми людьми

СНОБ
Добро пожаловать в черную дыру Добро пожаловать в черную дыру

Как насчет визита к одной из черных дыр?

Популярная механика
Потеряли себя: почему LG навсегда осталась в тени Samsung на рынке смартфонов, хотя иногда выпускала неплохие устройства Потеряли себя: почему LG навсегда осталась в тени Samsung на рынке смартфонов, хотя иногда выпускала неплохие устройства

Издание CNET рассказало историю телефонного бизнеса LG

VC.RU
Эти 3 ошибки угрожают вашим отношениям Эти 3 ошибки угрожают вашим отношениям

Поддерживать отношения не всегда бывает просто. Не нужно допускать ошибок

Psychologies
Анастасия Спиридонова: «Женщина может быть красивой в любом весе» Анастасия Спиридонова: «Женщина может быть красивой в любом весе»

Анастасия Спиридонова – о своих детских комплексах и экспериментах с диетами

Здоровье
Самые трогательные фото со свадеб Анджелины Джоли, Джорджа Клуни и других звезд Самые трогательные фото со свадеб Анджелины Джоли, Джорджа Клуни и других звезд

Эти пышные торжества запомнились поклонникам необычайно яркими моментами

Cosmopolitan
Культурный гид: резиденции и путевые домики Петра I. Часть вторая Культурный гид: резиденции и путевые домики Петра I. Часть вторая

Отправляемся на виртуальную прогулку по зданиям, в которых жил Петр I

Культура.РФ
Шах вперед Шах вперед

В нынешнем сезоне Аня Тейлор-Джой играет по-крупному

Cosmopolitan
Тайные едаголики: о чем говорят наши пристрастия в еде Тайные едаголики: о чем говорят наши пристрастия в еде

Откуда у нас пристрастие к определенным продуктам

Psychologies
Бактерии переработали ионы меди в стабильные атомы Бактерии переработали ионы меди в стабильные атомы

Эти бактерии могут помочь в будущем как производить атомарную медь

N+1
«Он тиран и диктатор или герой-либертарианец, которым так хочет быть?» «Он тиран и диктатор или герой-либертарианец, которым так хочет быть?»

Родион Чепель о своем байопике Павла Дурова и его герое

Weekend
Глобальный океан древней Земли появился благодаря высокотемпературной мантии Глобальный океан древней Земли появился благодаря высокотемпературной мантии

Сколько воды может высвобождаться из мантийных пород с ростом температуры

N+1
12 ошибок при нанесении теней: не допускай их, и твой макияж будет суперкрут! 12 ошибок при нанесении теней: не допускай их, и твой макияж будет суперкрут!

Ошибки, которых стоит избегать при макияже с тенями для век

Cosmopolitan
Странный мир советских санаториев (галерея) Странный мир советских санаториев (галерея)

Эти фотографии убивают вирусы, бактерии, грибки и лечат от ревматизма

Maxim
Весеннее обострение: миф или реальность? Весеннее обострение: миф или реальность?

Резкие перепады настроения, апатия, нежелание что-либо делать...

Psychologies
Тайный сын: муж скрывал от меня рождение ребенка Тайный сын: муж скрывал от меня рождение ребенка

Измена — большое испытание в жизни пары

Psychologies
Североамериканских саблезубых гомотериев назвали охотниками на молодых мамонтов Североамериканских саблезубых гомотериев назвали охотниками на молодых мамонтов

Палеонтологи реконструировали рацион и охотничьи повадки саблезубой кошки

N+1
Менингит, суицид мужа, нелепая смерть: трагическая судьба актрисы Джин Харлоу Менингит, суицид мужа, нелепая смерть: трагическая судьба актрисы Джин Харлоу

Джин Харлоу – одна из самых известных голливудских актрис всех времен

Cosmopolitan
«Никогда не прячьте ошибки»: как себя вести, если вы взяли тексты конкурентов для своего лендинга — отвечает Skyeng «Никогда не прячьте ошибки»: как себя вести, если вы взяли тексты конкурентов для своего лендинга — отвечает Skyeng

Как вести себя, если вы допустили крупную ошибку в бизнесе?

VC.RU
Почему сериал «Сквозь снег» лучше одноименного фильма: Объясняем финал второго сезона Почему сериал «Сквозь снег» лучше одноименного фильма: Объясняем финал второго сезона

Почему сериальная адаптация комикса «Сквозь снег» оказалась интереснее фильма

Популярная механика
Богатые известные красавцы: как выглядят мужья актрис сериала «Содержанки» Богатые известные красавцы: как выглядят мужья актрис сериала «Содержанки»

С кем счастливы в реальной жизни звезды сериала «Содержанки»

Cosmopolitan
21 21

Рома Либеров: «Проборматывать все, что там проборматывается…»

Seasons of life
Немецкий краевед собрал «арсенал» испорченного кельтами оружия Немецкий краевед собрал «арсенал» испорченного кельтами оружия

Немецкий энтузиаст нашел испорченное оружие железного века

N+1
Открыть в приложении