Уиппл щит

Щит Уиппла или бампер Уиппла , изобретенный Фредом Уипплом . ^{[ 1 ]} представляет собой тип разнесенной брони с экипажем и без экипажа для защиты космических кораблей от сверхскоростных ударов / столкновений с микрометеороидами и орбитальным мусором , скорости которых обычно составляют от 3 до 18 километров в секунду (от 1,9 до 11,2 миль / с). По данным НАСА, щит Уиппла рассчитан на то, чтобы выдерживать столкновения с обломками размером до 1 см. ^{[ 2 ]}

Щит

В отличие от монолитной защиты ранних космических кораблей, щиты Уиппла состоят из относительно тонкого внешнего бампера, расположенного на некотором расстоянии от основной стенки космического корабля. Ожидается, что бампер не остановит приближающуюся частицу или даже не отнимет большую часть ее энергии, а разобьет и рассеет ее, разделив исходную энергию частицы между множеством фрагментов, которые расходятся между бампером и стеной. Первоначальная энергия частиц распределяется тоньше по большей площади стены, которая с большей вероятностью выдержит ее. Хотя щит Уиппла снижает общую массу космического корабля по сравнению со сплошным щитом (всегда желательно в космических полетах), дополнительный закрытый объем может потребовать большего обтекателя полезной нагрузки .

Существует несколько вариантов простого щита Уиппла. Мультиударные щиты , ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} как тот, что используется на космическом корабле «Звездная пыль» , используйте несколько разнесенных друг от друга бамперов, чтобы увеличить способность щита защищать космический корабль. Щиты Уиппла, имеющие заполнение между жесткими слоями щита, называются набивными щитами Уиппла . ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Наполнителем этих экранов обычно является высокопрочный материал, такой как кевлар или волокно из оксида алюминия Nextel . ^{[ 7 ]} Тип экрана, материал, толщина и расстояние между слоями варьируются для создания экрана минимальной массы, который также сводит к минимуму вероятность проникновения. существует более 100 конфигураций щитов Только на Международной космической станции . ^{[ 8 ]} важные зоны и зоны повышенного риска имеют лучшую защиту.

См. также

Ссылки

^ Уиппл, Фред Л. (1947), «Метеориты и космические путешествия», Astronomical Journal , 52 : 131, Бибкод : 1947AJ.....52Q.131W , doi : 10.1086/106009 .
^ «ЗВЕЗДНАЯ ПЫЛЬ Щит Уиппла» .
^ Кур-Пале, Бертон Г.; Крюс, Жанна Л. (1990), «Концепция многоударной защиты космического корабля», Международный журнал ударной техники , 10 (1–4): 135–146, doi : 10.1016/0734-743X(90)90054-Y .
^ US 5067388 , Crews, Jeanne L. и Cour-Palais, Burton G., «Hypervelocity Impact Shield», выдан 26 ноября 1991 г.
^ Кристиансен, Эрик Л.; Крюс, Жанна Л.; Уильямсен, Джоэл Э.; Робинсон, Дженнифер Х.; Нолен, Анджела М. (1995), «Усиленная защита от метеоритов и орбитального мусора» , Международный журнал ударной инженерии , 17 (1–3): 217–228, doi : 10.1016/0734-743X(95)99848-L .
^ US 5610363 , Крюс, Жанна Л.; Кристиансен, Эрик Л. и Робинсон, Дженнифер Х. и др., «Enhanced Whipple Shield», выпущено 11 марта 1997 г.
^ Керамическая ткань 3M Nextel обеспечивает защиту от космической эры (PDF) , 3M компания , получено 4 сентября 2011 г.
^ Кристиансен, Эрик Л. (2003), Защита от метеороидов и мусора (PDF) , Вашингтон, округ Колумбия: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, стр. 13, TP-2003-210788, заархивировано из оригинала (Технический отчет) 25 февраля 2013 г.

Внешние ссылки

[Whipple47-1] Уиппл, Фред Л. (1947), «Метеориты и космические путешествия», Astronomical Journal , 52 : 131, Бибкод : 1947AJ.....52Q.131W , doi : 10.1086/106009 .

[2] «ЗВЕЗДНАЯ ПЫЛЬ Щит Уиппла» .

[C-P89-3] Кур-Пале, Бертон Г.; Крюс, Жанна Л. (1990), «Концепция многоударной защиты космического корабля», Международный журнал ударной техники , 10 (1–4): 135–146, doi : 10.1016/0734-743X(90)90054-Y .

[Crews91-4] US 5067388 , Crews, Jeanne L. и Cour-Palais, Burton G., «Hypervelocity Impact Shield», выдан 26 ноября 1991 г.

[Christiansen95-5] Кристиансен, Эрик Л.; Крюс, Жанна Л.; Уильямсен, Джоэл Э.; Робинсон, Дженнифер Х.; Нолен, Анджела М. (1995), «Усиленная защита от метеоритов и орбитального мусора» , Международный журнал ударной инженерии , 17 (1–3): 217–228, doi : 10.1016/0734-743X(95)99848-L .

[Crews97-6] US 5610363 , Крюс, Жанна Л.; Кристиансен, Эрик Л. и Робинсон, Дженнифер Х. и др., «Enhanced Whipple Shield», выпущено 11 марта 1997 г.

[3M-7] Керамическая ткань 3M Nextel обеспечивает защиту от космической эры (PDF) , 3M компания , получено 4 сентября 2011 г.

[Christiansen03-8] Кристиансен, Эрик Л. (2003), Защита от метеороидов и мусора (PDF) , Вашингтон, округ Колумбия: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, стр. 13, TP-2003-210788, заархивировано из оригинала (Технический отчет) 25 февраля 2013 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]