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

Настя Ивлеева Настя Ивлеева

Настя Ивлеева: «Цифровая реальность – это в высшей степени сексуально!»

Playboy
Рапунцель из Индии рассказала, как отрастить волосы на 15 см всего за 3 месяца Рапунцель из Индии рассказала, как отрастить волосы на 15 см всего за 3 месяца

Маска для волос, которая поможет ускорить рост волос на 30-40%

Cosmopolitan
Маломощные реакторы спасут мирный атом Маломощные реакторы спасут мирный атом

Репутация – главная проблема атомной энергетики в XXI веке

Популярная механика
Это кто еще первый: животные, опередившие Гагарина Это кто еще первый: животные, опередившие Гагарина

Люди не всегда “номер один”, ведь даже на орбиту планеты мы вышли не первые

Популярная механика
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
Топ-10 фраз, по которым легко вычислить плохого стоматолога Топ-10 фраз, по которым легко вычислить плохого стоматолога

Вычисляем недобросовестного стоматолога по 10 фразам

Cosmopolitan
Год без лета Год без лета

Извержение вулкана Тамбора в 1815 году стало самым мощным в истории человечества

Вокруг света
Живая душа дома в Тоскане Живая душа дома в Тоскане

Этому дому восемьсот лет!

Seasons of life
Что говорит о нас наш дом Что говорит о нас наш дом

Организуя свой дом, мы воплощаем наши неосознанные влечения и инстинкты

Psychologies
Звонок другу: история телефонных номеров с древности и до наших дней Звонок другу: история телефонных номеров с древности и до наших дней

Как менялись телефонные номера

Популярная механика
«Еще по одной» и «Земля кочевников»: какие фильмы стоит пересмотреть «Еще по одной» и «Земля кочевников»: какие фильмы стоит пересмотреть

Вспоминаем фильмы, просмотр которых придает ощущение общности

РБК
Почему люди навешивают ярлыки на окружающих Почему люди навешивают ярлыки на окружающих

Зачем мы навешиваем на людей ярлыки? И не вредно ли это для нас самих?

Psychologies
Звезды, которым мужчины изменили с подругами: Скарлетт Йоханссон, Гомес и другие Звезды, которым мужчины изменили с подругами: Скарлетт Йоханссон, Гомес и другие

Известные красотки, которых предали бойфренды и мужья, увлекшись их подругами

Cosmopolitan
Не лучше плацебо: ученые утверждают, что парацетамол не работает Не лучше плацебо: ученые утверждают, что парацетамол не работает

Правда ли, что парацетамол не эффективен

Cosmopolitan
От йоги до таблеток: 7 способов сделать месячные менее болезненными От йоги до таблеток: 7 способов сделать месячные менее болезненными

Йога, массаж и другие способы избавиться от болей при менструации

Cosmopolitan
Я – Янковский Я – Янковский

Ивану Янковскому уже пророчат место главного артиста страны

Esquire
«Я просто пришла и вот так нагло предложила себя в качестве художника по костюмам» «Я просто пришла и вот так нагло предложила себя в качестве художника по костюмам»

Художник-постановщик Маруся Парфенова-Чухрай — о кино как профессии не для всех

Esquire
Почему великий Гэтсби и Дейзи не могли быть вместе. Рассказывает психолог Почему великий Гэтсби и Дейзи не могли быть вместе. Рассказывает психолог

Что не так с любовью великого Гэтсби рассказывает психолог Анастасия Степанова

Cosmopolitan
Топ-10 причин, почему религия полезна для здоровья Топ-10 причин, почему религия полезна для здоровья

Заповеди религий чем-то похожи на советы из стенгазет в поликлиниках

Maxim
Правильная прикормка Правильная прикормка

Какова роль «Роснефти» в успехе партнеров Сергея Сударикова и Романа Авдеева

Forbes
Ловец хакеров: как программист Юрий Максимов без сторонних инвестиций создал компанию по кибербезопасности с миллиардной стоимостью Ловец хакеров: как программист Юрий Максимов без сторонних инвестиций создал компанию по кибербезопасности с миллиардной стоимостью

Программист, который самостоятельно создал компанию с миллиардной стоимостью

Forbes
Наследство Ходорковского: кто заработал на бывшей недвижимости ЮКОСа Наследство Ходорковского: кто заработал на бывшей недвижимости ЮКОСа

Что помогло Сергею Сударикову стать миллиардером?

Forbes
Болезни старости и старость как болезнь Болезни старости и старость как болезнь

Алексей Москалев – о биологических основах старения и о том, как с ним бороться

Популярная механика
«Private banking — это про удобство и удовольствие». Интервью с главой Private Banking «Открытия» Викторией Денисовой «Private banking — это про удобство и удовольствие». Интервью с главой Private Banking «Открытия» Викторией Денисовой

Вице-президент банка «Открытие», глава Private banking Виктория Денисова

СНОБ
Не только рак: 7 неочевидных причин резкой потери веса Не только рак: 7 неочевидных причин резкой потери веса

Вес уменьшился без каких-либо усилий. Повод для радости?

Cosmopolitan
«Нам с самого начала повезло»: как создать компанию стоимостью $900 млн без венчурных инвесторов «Нам с самого начала повезло»: как создать компанию стоимостью $900 млн без венчурных инвесторов

Как стартап Cloudinary был прибыльным с первого дня работы

Forbes
Антон Комолов, Ольга Шелест, Александр Анатольевич: 10 звезд MTV тогда и сейчас Антон Комолов, Ольга Шелест, Александр Анатольевич: 10 звезд MTV тогда и сейчас

Чем заняты ведущие MTV сейчас

Cosmopolitan
$500 000 за биткоин: куда движется криптоиндустрия и на что обратить внимание $500 000 за биткоин: куда движется криптоиндустрия и на что обратить внимание

Образовался ли на криптовалютном рынке пузырь

Forbes
Колю и плачу! Шишкова, Самойлова и другие звезды, показавшие инъекции красоты Колю и плачу! Шишкова, Самойлова и другие звезды, показавшие инъекции красоты

Эти знаменитости – частые клиентки косметологов

Cosmopolitan
Валерий Панюшкин: Девочка, которая выжила Валерий Панюшкин: Девочка, которая выжила

Где стираются границы между добром и злом и можно ли верить самому близкому?

СНОБ
Открыть в приложении