Curing of large prepreg shell in solar synchronous Low Earth Orbit: Precession flight regimes

Computational modeling of the curing of a frame of an inflatable satellite antenna in near-earth orbit

“…Материальным константам каркаса присвоены значения, соответствующие препрегу, из которого изготавливаются композиционные материалы, используемые в космических конструкциях, работающих на орбите. Ему присущи длительное время жизни, быстрый процесс отверждения как при относительно низких температурах на Земле, так и при испытаниях в условиях открытого космоса [19,33]. Гарантийный срок такого препрега равен приблизительно одному месяцу при условии хранения при комнатной температуре.…”

“…2в, сплошная линия). Согласно расчетным и экспериментальным данным, представленным в работе [33], при такой температуре для отверждения достаточно 22 мин. Отсюда следует, что в части препрега около вершины купола отверждение практически завершится.…”

“…Проанализировать особенности горячего отверждения эпоксидной смолы и препрега можно как экспериментально, так и с помощью математических моделей [4,14,[16][17][18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31][32][33]. Например, в [14] подробно описывается кинетика горячего отверждения реакционной смеси, состоящей из эпоксидной смолы ЭД-20 и отвердителя изо-МТГФА, и рассчитано время протекания химической реакции.…”

“…В частности, полиэтилентерефталатную пленку ПЭТФ с металлическим напылением применять при таких температурах в открытом космическом пространстве не имеет смысла: произойдет деструкция материала [34,35]. На примере препрега CE 8201-200-45S, широко используемого в различных областях промышленности, в том числе, в аэрокосмической индустрии, в [33] получены зависимости степени отверждения от температуры и продемонстрировано, что при температуре 80°С отверждение препрега происходит в течение 9 ч, при 160°С процесс занимает всего 20 мин.…”

“…Преимущество препрега с медным слоем продемонстрировано при сравнении с препрегом без слоя, а также с препрегом с алюминиевом покрытием. Как оказалось, температура в препреге с медным напылением гораздо быстрее достигает таких значений, при которых, согласно экспериментальным и расчетным данным [33], каркас антенны можно рассматривать как жесткую конструкцию. Период времени, после которого дальнейшая эксплуатация антенны с медным слоем не будет зависеть от наличия газа в ее надувных частях, по сравнению с рассмотренными конструкциями, самый короткий.…”