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

Античный герой Античный герой

Кого люди будут вспоминать через столетия?

Популярная механика
3 признака токсичного слушателя 3 признака токсичного слушателя

Многие из нас совершенно не умеют слушать других. Признаки токсичного слушателя

Psychologies
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
Насилию бой! Насилию бой!

Ответы на самые сложные и популярные вопросы о насилии

Maxim
Российские учёные открыли новую элементарную частицу с помощью Большого адронного коллайдера Российские учёные открыли новую элементарную частицу с помощью Большого адронного коллайдера

Российские ученые объявили об обнаружении новой элементарной частицы

Популярная механика
«Иуда и Черный мессия» о войне полиции и Черных пантер — самый спорный фильм этого «Оскара» «Иуда и Черный мессия» о войне полиции и Черных пантер — самый спорный фильм этого «Оскара»

Почему стоит смотреть «Иуда и Черный мессия» и ждать ли от него сюрпризов

Esquire
Был ли аншлюс ГДР? Был ли аншлюс ГДР?

Читаем новый единый учебник всеобщей истории для 11 класса

Дилетант
Чем эмоции отличаются от чувств? Чем эмоции отличаются от чувств?

Почему слова «эмоция» и «чувство» — не синонимы

Psychologies
Как родители пугают детей и зачем им это надо Как родители пугают детей и зачем им это надо

Физиологи и бихевиористы убеждены, что страх у ребенка формируют родители

СНОБ
Как выглядели до свадьбы принцесса Диана, Кейт Миддлтон, Меган Маркл и другие Как выглядели до свадьбы принцесса Диана, Кейт Миддлтон, Меган Маркл и другие

Как выглядели до брака Меган Маркл, принцесса Диана, Елизавета II и другие

Cosmopolitan
7 фактов о сюите «Время, вперед!» 7 фактов о сюите «Время, вперед!»

Сюита «Время, вперед!» Георгия Свиридова звучит в заставке программы «Время»

Культура.РФ
Как сейчас выглядят модели, которых называли самыми красивыми девочками в мире Как сейчас выглядят модели, которых называли самыми красивыми девочками в мире

Юные модели повзрослели и заметно преобразились

Cosmopolitan
Любимые мужчины Ветлицкой, Овсиенко и других солисток группы «Мираж» Любимые мужчины Ветлицкой, Овсиенко и других солисток группы «Мираж»

Браки и интрижки солисток группы «Мираж»

Cosmopolitan
10 любопытных фактов об интеллекте животных 10 любопытных фактов об интеллекте животных

Отказывать в уме животным, списывая всё на инстинкты – серьёзная ошибка

Популярная механика
Самые дурацкие автомобильные киноляпы Самые дурацкие автомобильные киноляпы

Интересно, режиссеры хоть раз водили машину?

Maxim
Радикальные способы похудения голливудских звезд: Кардашьян, Лопес и другие Радикальные способы похудения голливудских звезд: Кардашьян, Лопес и другие

Ради достижения результата красотки прибегают к весьма нестандартным методам

Cosmopolitan
Ложитесь в постель со смартфоном в руках? Прислушайтесь к этим советам Ложитесь в постель со смартфоном в руках? Прислушайтесь к этим советам

Как успокоиться и настроиться на отдых с помощью мобильного

Psychologies
8 лучших экранизаций «Собаки Баскервилей» 8 лучших экранизаций «Собаки Баскервилей»

Бедный светящийся песик — настоящий рекордсмен по количеству киноадаптаций

Maxim

Фильм «Минари», шестикратный номинант на «Оскар» о жизни корейских иммигрантов

Esquire
«Я коллекционирую мусор и не могу остановиться» «Я коллекционирую мусор и не могу остановиться»

«Я коллекционирую мусор и не могу остановиться»

Psychologies
Что нам запрещали родители, когда мы были детьми Что нам запрещали родители, когда мы были детьми

Читатели вспоминают о родительских запретах из прошлого и делятся историями

Psychologies
Астрономы нашли два новых скопления галактик Астрономы нашли два новых скопления галактик

Астрономы подвели итоги обзора неба CHiPS

N+1
Как установить и научиться защищать четкие рабочие границы Как установить и научиться защищать четкие рабочие границы

Как четко очертить рабочие границы

Psychologies
Еще пять известных вещей, которых никогда на самом деле не существовало Еще пять известных вещей, которых никогда на самом деле не существовало

Вещи, которые, по убеждению большинства, существовали, а на самом деле — нет

Maxim
«Мы не заложили кучу рисков и чуть не поседели»: как построить завод в России и понять, нужно ли бизнесу собственное производство «Мы не заложили кучу рисков и чуть не поседели»: как построить завод в России и понять, нужно ли бизнесу собственное производство

Как понять, что бизнесу пора открывать свое производство

Forbes
«Мы стремимся создать полный цикл обучения для российских врачей» «Мы стремимся создать полный цикл обучения для российских врачей»

Марина Казанфарова о старте работы Образовательного центра Фонда ММК

Наука
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
Разработчик дронов, генератор мемов и 3D-движок: чем была Figma до графического редактора с оценкой $2 млрд Разработчик дронов, генератор мемов и 3D-движок: чем была Figma до графического редактора с оценкой $2 млрд

Как разрабатывали Figma

VC.RU
Опять метель: каким получился «Доктор Гарин» Владимира Сорокина Опять метель: каким получился «Доктор Гарин» Владимира Сорокина

Игорь Кириенков — о «нормальной» книге «нормального» писателя

РБК
Бьюти-эволюция: как менялись все участницы Spice Girls Бьюти-эволюция: как менялись все участницы Spice Girls

Как на протяжении 20 лет менялись образы Spice Girls

Cosmopolitan
Открыть в приложении