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
«Живу с абьюзером, который употребляет наркотики, и не могу уйти» «Живу с абьюзером, который употребляет наркотики, и не могу уйти»

Я была виновата даже в том, что на меня кто-то из мужчин смотрит

Psychologies
Чем закончились испытания двигателя, нарушающего законы физики Чем закончились испытания двигателя, нарушающего законы физики

EmDrive не смог произвести ту тягу, которую ожидали его сторонники

Популярная механика
Дом за месяц и гектар в придачу: история семьи в проекте «Мой гектар» Дом за месяц и гектар в придачу: история семьи в проекте «Мой гектар»

История семьи в проекте «Мой гектар»

РБК
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
По-королевски: как выглядели Елизавета II, ее дети и внуки в день своей свадьбы По-королевски: как выглядели Елизавета II, ее дети и внуки в день своей свадьбы

Как выглядели члены британской королевской семьи в день своей свадьбы

Cosmopolitan
«Были-небыли» «Были-небыли»

В Туме, поселке на севере Рязанской области, среди мещерских лесов есть музей

Знание – сила
Голодает за Навального и делает из людей веганов. О главном документалисте времени — Викторе Косаковском Голодает за Навального и делает из людей веганов. О главном документалисте времени — Викторе Косаковском

Как в фильмах Виктора Косаковского связаны метод и этика

СНОБ
Надышаться ветром Надышаться ветром

Мозаичное панно из рассказов жителей Хабаровска о приметах разных времен

Вокруг света
[ знакомьтесь ] [ знакомьтесь ]

Александр Шарапов строит в Санкт-Петербурге крупнейший в мире коливинг

Собака.ru
«Сначала я смотрю на грудь»: как мужчины воспринимают женщин «Сначала я смотрю на грудь»: как мужчины воспринимают женщин

Как мужчины воспринимают девушек?

Cosmopolitan
Не хочется, но надо! Не хочется, но надо!

Как взять волю в кулак и заставить себя пойти на «подвиги»

Лиза
За последние 25 лет пестициды стали более токсичными для беспозвоночных За последние 25 лет пестициды стали более токсичными для беспозвоночных

Пестициды стали менее токсичными для рыб, млекопитающих и птиц

N+1
Русские сезоны Русские сезоны

Михаил Зыгарь и Родион Чепель рассказывают, как там в Териберке

Собака.ru
Девять мужей и 99 лет: удивительная история актрисы Жа Жа Габор Девять мужей и 99 лет: удивительная история актрисы Жа Жа Габор

Актриса Жа Жа Габор вошла в историю не только благодаря кино

Cosmopolitan
Одна вокруг света: год ожиданий и дорога в Мексику Одна вокруг света: год ожиданий и дорога в Мексику

115-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и собаки Греты

Forbes
Любовь на удаленке Любовь на удаленке

Распространенные страхи перед онлайн-отношениями и способы с ними справиться

Добрые советы
В контексте города В контексте города

Строгий, по-мужски лаконичный интерьер

SALON-Interior
Ешь, худей, блистай: GOLO-диета, на которой худеет весь Голливуд Ешь, худей, блистай: GOLO-диета, на которой худеет весь Голливуд

Избавиться от лишних килограммов, продолжая питаться разнообразно и вкусно

Cosmopolitan
Валентина Крупник Валентина Крупник

Валентина Крупник помогает издательству «Сеанса» получать гранты и субсидии

Собака.ru
Интернет для мертвых и цифровое бессмертие: фрагмент романа писательницы Татьяны Замировской Интернет для мертвых и цифровое бессмертие: фрагмент романа писательницы Татьяны Замировской

Отрывок из романа «Смерти.net» о мире, в котором смерть — это непорядок

Esquire
«Змей» на Netflix: как снять реальную историю серийного убийцы и не облажаться «Змей» на Netflix: как снять реальную историю серийного убийцы и не облажаться

Почему у Netflix получился учебник по отработке историй про маньяков

Esquire
Фальшивая весна Фальшивая весна

Почему апрель на календаре не радует, щебет птиц раздражает и не хочется ничего

Добрые советы
Когда я вернусь. О чем мечтает Владимир Познер Когда я вернусь. О чем мечтает Владимир Познер

Взгляд на легендарного журналиста Владимира Познера с неожиданной стороны

СНОБ
Welcome to Metaverse Welcome to Metaverse

Мы находимся за шаг до выхода в коллективное виртуальное пространство

Собака.ru
«Ребенок бы мне мешал»: звезда сериала «Склифосовский» сделала два аборта «Ребенок бы мне мешал»: звезда сериала «Склифосовский» сделала два аборта

Ирина Основина поделилась подробностями личной жизни

Cosmopolitan
Самые горячие мамочки сыновей: Решетова, Самойлова и другие звездные россиянки Самые горячие мамочки сыновей: Решетова, Самойлова и другие звездные россиянки

Красивые и знаменитые молодые мамы, которые воспитывают сыновей.

Cosmopolitan
Первому игроку приготовиться Первому игроку приготовиться

Два сильнейших персонажей из мира киберспорта

Esquire
Возвращение Херста: как британский художник пишет историю современного искусства Возвращение Херста: как британский художник пишет историю современного искусства

Почему Дэмиен Херст вновь возвращается к своим старым идеям

Forbes
Минус 10 кг за месяц: как есть пиццу каждый день и худеть Минус 10 кг за месяц: как есть пиццу каждый день и худеть

Не готова отказываться от любимых продуктов, но хочешь похудеть?

Cosmopolitan
Открыть в приложении