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

20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели 20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели

Объекты и явления, при помощи которых твой секс будет еще великолепнее

Maxim
От золота до экопрокладок: кто вошел в список самых перспективных предпринимательниц Азии От золота до экопрокладок: кто вошел в список самых перспективных предпринимательниц Азии

Рассказываем о самых интересных и успешных проектах, созданных женщинами

Forbes
100 самых сексуальных женщин страны 100 самых сексуальных женщин страны

Сто самых красивых женщин страны заждались тебя

Maxim
Один раз в год Один раз в год

Лучшие цветущие сады России

Лиза
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
3 ключа к скрытым ресурсам тела, сознания и души 3 ключа к скрытым ресурсам тела, сознания и души

Как добраться до внутреннего источника энергии

Psychologies
Вдохновитель проекта «Вектор» — о выборе профессии кондитера для ребенка Вдохновитель проекта «Вектор» — о выборе профессии кондитера для ребенка

Как превратить детское увлечение кулинарией в профессию?

РБК
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
Рождение и гибель мегаполисов Рождение и гибель мегаполисов

Почему Вавилон пришел в упадок?

Вокруг света
Тогда и сейчас: как выглядят юные актеры культового сериала «Сваты» Тогда и сейчас: как выглядят юные актеры культового сериала «Сваты»

Детей из сериала «Сваты» уже можно узнать с трудом

Cosmopolitan
7 фильмов о злых компьютерах 7 фильмов о злых компьютерах

Стоило компьютерам только появиться, как мы сразу же стали бояться

Maxim
Операция «Дети»: как учительница Матрёна Вольская спасла от фашистов 3225 детей Операция «Дети»: как учительница Матрёна Вольская спасла от фашистов 3225 детей

Матрёна Вольская искренне считала, что просто исполнила свой гражданский долг

Cosmopolitan
Что, если не Марс? Что, если не Марс?

Куда можно «переехать» в пределах Солнечной системы

РБК
Как любят короли: секреты счастливой жизни в браке Елизаветы II и принца Филиппа Как любят короли: секреты счастливой жизни в браке Елизаветы II и принца Филиппа

Елизавета II прожила с Филиппом 73 года. В чем секрет таких крепких отношений?

Cosmopolitan
Истории Константина Хабенского, Киану Ривза и других звездных вдовцов Истории Константина Хабенского, Киану Ривза и других звездных вдовцов

Судьбы у них разные, но всех объединяет одно - потеря любимой женщины

Cosmopolitan
7 самых плохих фильмов из СССР 7 самых плохих фильмов из СССР

Действительно плохие советские фильмы

Maxim
«Сначала я смотрю на грудь»: как мужчины воспринимают женщин «Сначала я смотрю на грудь»: как мужчины воспринимают женщин

Как мужчины воспринимают девушек?

Cosmopolitan
Как понять, что девушка тебя использует: 7 признаков, которые должны насторожить Как понять, что девушка тебя использует: 7 признаков, которые должны насторожить

Почему тебя используют девушки, и как понять, что подруга тебя не любит

Playboy
Грузоперевозки будущего: что будет c ними в ближайшие 10 лет Грузоперевозки будущего: что будет c ними в ближайшие 10 лет

Что произойдет с грузоперевозками в ближайшие 10 лет.

Популярная механика
«Конкуренцию за инвестора мы уже выиграли»: как стартап «Много лосося» пришёл к продаже и что его ждёт после сделки с X5 «Конкуренцию за инвестора мы уже выиграли»: как стартап «Много лосося» пришёл к продаже и что его ждёт после сделки с X5

Интервью с сооснователем сети «тёмных кухонь» и мнения участников рынка

VC.RU
Вячеслав Дусалеев: «Можно автоматизировать все, кроме принятия решения» Вячеслав Дусалеев: «Можно автоматизировать все, кроме принятия решения»

Как развивается цифровой рынок недвижимости

Forbes
Уксус, лимонад и воздух: 9 самых необычных диет звезд - эффективны или нет? Уксус, лимонад и воздух: 9 самых необычных диет звезд - эффективны или нет?

Знаменитости готовы даже на экстремальные меры, лишь бы скинуть вес

Cosmopolitan
«О героях помнят, но землю наследуют выжившие» «О героях помнят, но землю наследуют выжившие»

Екатерина Шульман о «Властелине колец» Толкина и Джексона

Weekend
Живая душа дома в Тоскане Живая душа дома в Тоскане

Этому дому восемьсот лет!

Seasons of life
Дарья Повереннова: «Нам удалось уйти от тоскливой свадебной классики» Дарья Повереннова: «Нам удалось уйти от тоскливой свадебной классики»

Актриса Дарья Повереннова всегда мечтала встретить настоящего мужчину

Караван историй
Самые яркие преображения Кристины Агилеры: от стиля Монро до «львиной гривы» Самые яркие преображения Кристины Агилеры: от стиля Монро до «львиной гривы»

Кристина Агилера любит поражать публику экстравагантными образами

Cosmopolitan
Экологичные перемены Экологичные перемены

Как вы можете прямо сейчас начать менять свою жизнь в сторону экологичности

Домашний Очаг
«Я работал, я писал стихи»: почему суд над Бродским нельзя забывать «Я работал, я писал стихи»: почему суд над Бродским нельзя забывать

Актеры озвучили записи двух судебных заседаний по делу поэта Иосифа Бродского

Forbes
Русский гребень Русский гребень

История мастера, шьющего русские кокошники

Вокруг света
Вальтер Гропиус и Bauhaus: трансформация жизни в фабрику Вальтер Гропиус и Bauhaus: трансформация жизни в фабрику

Архитектура Баухауса и три этапа развития утопии

Weekend
Открыть в приложении