В МАИ разрабатывают покрытие, увеличивающее надёжность аппаратуры спутников
1 октября 2020
Специалисты Московского авиационного института совместно с экспертами научно-производственного предприятия «Радиострим» занимаются разработкой нового радиопоглощающего покрытия для космических аппаратов. Работы ведутся на кафедре 309 «Теоретическая электротехника» МАИ под руководством заведующего кафедрой Владимира Кириллова при участии кафедры 903 «Перспективные материалы и технологии аэрокосмического назначения» и её доцента Михаила Прокофьева.
Что такое радиопоглощающие покрытия
Радиопоглощающие покрытия изготавливаются из материалов, которые поглощают электромагнитные волны.
— Можно провести аналогию с материалами, поглощающими звуковые волны, — объясняет Владимир Кириллов. — Мы знаем, что в комнате, облицованной керамической плиткой, звуковые волны будут отражаться от стен. Это будет мешать ясному воспроизведению звука, он будет гулким. А если стены обложить толстым слоем ваты или повесить ковры, то звук получится мягким, чётким. Примерно то же самое происходит с электромагнитными волнами. В помещении с неподходящим покрытием стен, например в испытательной лаборатории, отражённая волна накладывается на падающую, что приводит к искажению электромагнитного поля. Это в свою очередь создает погрешности при измерении параметров электромагнитной обстановки.Таким образом, радиопоглощающие покрытия необходимы в лабораториях, где проводятся экспериментальные исследования, связанные с электромагнитным полем, в том числе испытания бортовых электронных приборов и устройств. Радиопоглощающие материалы также можно использовать для летательных аппаратов и наземных комплексов со сложными бортовыми системами, а инновационным направлением является создание таких материалов для космических аппаратов.
Главная цель разработки — улучшить качество функционирования и срок службы бортовой аппаратуры путём ослабления отражённых волн, которые воздействуют на антенны и могут отрицательно влиять на работу электронных приборов и устройств. Также исследователи полагают, что использование нового материала позволит снизить себестоимость разработки бортовых систем для летательных аппаратов.
Устойчивость к агрессивной среде
Материал, предназначенный для использования в условиях космоса, должен обладать рядом уникальных свойств.
— Космические аппараты функционируют в агрессивной среде, где температура меняется от —150 до +150 градусов по Цельсию, — продолжает Владимир Кириллов. — Также они подвергаются радиационному излучению и вибрационным воздействиям. Следовательно, покрытие из радиопоглощающего материала на космическом аппарате должно быть стойким к термическим, радиационным и механическим нагрузкам.Этим требованиям соответствует радиопоглощающий материал ТПМВ-1С, исследования которого ведутся специалистами МАИ и НПП «Радиострим».
— Согласно результатам предварительных исследований, материал ТПМВ-1С обладает всеми необходимыми характеристиками: является стойким к вибрациям, высоким и низким температурам. Его электрофизические параметры при больших перепадах температур не меняются, — говорит заведующий кафедрой 309. — Исследования, правда, ещё не закончены, но полученные результаты обнадёживают, и мы предполагаем, что данный материал в будущем может применяться для улучшения качества функционирования электронных приборов и устройств на борту космических аппаратов.
Ожидается, что результат работы заинтересует ряд предприятий, проектирующих и производящих космические аппараты: Центральный научно-исследовательский институт машиностроения (АО «ЦНИИмаш»), Московское опытно-конструкторское бюро «Марс» и др. Окончательное заключение о пригодности материала для использования в космосе исследователи планируют сделать до конца 2021 года.
