1. ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя
  2. Вісник ТНТУ
  3. 2023
  4. Вісник ТНТУ, 2023, № 4 (112)
霂瑞霂��撘����迨��辣: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/43659

摰����漯敶�
DC �������霂剛��
dc.contributor.authorЛобунько, Олександр Петрович
dc.contributor.authorІскра, Олександр Олександрович
dc.contributor.authorLobunko, Oleksandr
dc.contributor.authorIskra, Oleksandr
dc.date.accessioned2024-01-21T14:06:59Z-
dc.date.available2024-01-21T14:06:59Z-
dc.date.created2023-12-19
dc.date.issued2023-12-19
dc.date.submitted2023-10-31
dc.identifier.citationLobunko O. Substantiation of the protection system’s technical outline for the aerospace objects / Oleksandr Lobunko, Oleksandr Iskra // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2023. — Vol 112. — No 4. — P. 102–114.
dc.identifier.issn2522-4433
dc.identifier.urihttp://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/43659-
dc.description.abstractКосмічні апарати під час експлуатації піддаються впливу чисельних факторів, специфічних для космічного середовища. Проєктування космічного апарату – складна науково-технічна задача, в ході розв’язування якої необхідно враховувати можливу руйнівну дію факторів навколишнього середовища на конструктивні елементи та системи апарату. В ході проєктування у концепцію апарату мають бути закладені засоби його захисту від дії середовищних факторів, а проєктування захисних систем повинно бути тісно ув’язаним із іншими конструктивними рішеннями для даного апарату з метою забезпечення його функціонування в очікуваних експлуатаційних умовах. Оглянуто основні фактори космічного середовища, що впливають на космічний апарат. Серед таких факторів виділено специфічні температурні умови, вплив глибокого вакууму, радіаційний вплив та дію мікрометеорних часток. Зазначаються найбільш суттєві ризики, зумовлені впливом даних факторів на конструкцію й системи космічного апарату. В якості таких ризиків визначено порушення теплового режиму космічного апарату, поверхневий знос конструктивних матеріалів та мастил, зміна властивостей матеріалів під дією радіаційного випромінювання та вплив на здоров’я екіпажу, ерозійний вплив мікрометеорних часток. Наведено основні формули для кількісного оцінювання впливу зазначених факторів космічного середовища. Визначено світові тенденції розвитку систем захисту космічних апаратів від зазначених факторів. Розглянуто різновиди пасивних та активних систем теплового захисту, радіаційного захисту, способи зниження впливу глибокого вакууму та ерозійної дії мікрометеорних часток. Обґрунтовано технічний обрис перспективних засобів захисту. Сформовано основні вимоги до засобів теплового захисту, запропоновано основні етапи досліджень систем захисту космічних апаратів, у контексті яких цикл функціонування багаторазового космічного апарату «пуск» – «повернення» поділяється на чотири стадії з певним характерним набором середовищних факторів. Запропоновано алгоритм розрахунку системи пасивного теплового захисту для космічного апарату багаторазового використання під час атмосферного спуску
dc.description.abstractDuring their operational time, spacecraft are exposed to numerous factors, which are specific to the space environment. Spacecraft designing is a complex scientific and technical problem, which solution necessarily requires taking into account the possible effect of these factors on the structural elements and systems of the vehicle, including protective means in its concept and ensuring its functioning in the expected operational conditions. This paper presents a review of the main space environment factors, which affects the spacecraft, defines global trends in the protection systems’ development and substantiation of the perspective protection system’s technical configuration
dc.format.extent102-114
dc.language.isoen
dc.publisherТНТУ
dc.publisherTNTU
dc.relation.ispartofВісник Тернопільського національного технічного університету, 4 (112), 2023
dc.relation.ispartofScientific Journal of the Ternopil National Technical University, 4 (112), 2023
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1117/1.OE.55.11.119802
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2022.119405
dc.relation.urihttps://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.258480
dc.relation.urihttps://doi.org/10.3390/en16031231
dc.relation.urihttps://doi.org/10.3390/aerospace10030319
dc.relation.urihttps://doi.org/10.3390/app11156916
dc.relation.urihttps://doi.org/10.3390/fib9100060
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1063/5.0046599
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1029/2018SW001913
dc.relation.urihttps://doi.org/10.3390/life13030790
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/j.lssr.2020.05.001
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1029/2018SW002042
dc.relation.urihttps://doi.org/10.3390/radiation3010005
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1002/9781119971009
dc.relation.urihttps://archive.interconf.center/index.php/conference-proceeding/article/view/4218
dc.relation.urihttps://er.chdtu.edu.ua/bitstream/ChSTU/4561/1/%D0%97%D0%B1%D1%96%D1%80%D0%BD%D0%B8%D0%BA%20%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%96%D0%B0%D0%BB%D1%96%D0%B2%20%D0%9C%D0%9D%D0%A2%D0%9A%20%D0%94%D0%9F%D0%A1-2023.pdf#page=19
dc.subjectфактори середовища
dc.subjectтепловий потік
dc.subjectнавантаження
dc.subjectсистема захисту
dc.subjectпокриття
dc.subjectізоляція
dc.subjectEnvironment factors
dc.subjectthermal flow
dc.subjectload
dc.subjectprotection system
dc.subjectinsulation
dc.subjectisolation
dc.titleSubstantiation of the protection system’s technical outline for the aerospace objects
dc.title.alternativeОбґрунтування технічного обрису систем захисту аерокосмічних систем
dc.typeArticle
dc.rights.holder© Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2024
dc.coverage.placenameТернопіль
dc.coverage.placenameTernopil
dc.format.pages13
dc.subject.udc536.24
dc.relation.references1. Black R. J., Costa J. M., Zarnescu L., Hackney D. A., Moslehi B., & Peters K. J. (2016). Errata: Fiber-optic temperature profiling for thermal protection system heat shields. Optical Engineering. 55 (11). https://doi.org/10.1117/1.OE.55.11.119802
dc.relation.references2. Brociek R., Hetmaniok E., & Słota D. (2022). Reconstruction of aerothermal heating for the thermal protection system of a reusable launch vehicle. Applied Thermal Engineering. 219. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2022.119405
dc.relation.references3. Hilorme T., Nakashydze L., Mazyrik S., Gabrinets V., Kolbunov V., & Gomilko I. (2022). Substantiation for the selection of parameters for ensuring electro-thermal protection of solar batteries in spacecraft power systems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 3 (8 (117)). Р. 17–24. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.258480
dc.relation.references4. Ma S., Zhang S., Wu J., Zhang Y., Chu W., & Wang Q. (2023). Experimental Study on Active Thermal Protection for Electronic Devices Used in Deep – Downhole – Environment Exploration. Energies. 16. 1231. https://doi.org/10.3390/en16031231
dc.relation.references5. Piacquadio S., Pridöhl D., Henkel N., Bergström R., Zamprotta A., Dafnis A., & Schröder K.-U. (2023). Comprehensive Comparison of Different Integrated Thermal Protection Systems with Ablative Materials for Load-Bearing Components of Reusable Launch Vehicles. Aerospace. 10, 319. https://doi.org/10.3390/aerospace10030319
dc.relation.references6. Xu Q., Li S., & Meng Y. (2021). Optimization and Re-Design of Integrated Thermal Protection Systems Considering Thermo-Mechanical Performance. Applied Sciences. 11. https://doi.org/10.3390/app11156916
dc.relation.references7. Blachowicz T., Ehrmann A. (2021). Shielding of Cosmic Radiation by Fibrous Materials. Fibers. 9. 60. URL: https://doi.org/10.3390/fib9100060. https://doi.org/10.3390/fib9100060
dc.relation.references8. Chowdhury R. P., Stegeman L., Padilla R. F. S., Lund M. L., Madzunkov S., Fry D., & Bahadori A. A. (2021). Space radiation electrostatic shielding scaling laws: Beam-like and isotropic angular distributions. Journal of Applied Physics. 130. https://doi.org/10.1063/5.0046599
dc.relation.references9. Copeland K., Friedberg W. (2021). Ionizing Radiation and Radiation Safety in Aerospace Environments. Civil Aerospace Medical Institute FAA.
dc.relation.references10. Hands A. D. P., Ryden K. A., Meredith N. P., Glauert S. A., & Horne R. B. (2018). Radiation effects on satellites during extreme space weather events. Space Weather. 16. P. 1216–1226. https://doi.org/10.1029/2018SW001913
dc.relation.references11. Loffredo F., Vardaci E., Bianco D., Di Nitto A., & Quarto M. (2023). Radioprotection for Astronauts’ Missions: Numerical Results on the Nomex Shielding Effectiveness. Life. 13. 790. https://doi.org/10.3390/life13030790
dc.relation.references12. Naito M., Kodaira S., Ogawara R., Tobita K., Someya Y., Kusumoto T., Kusano H., Kitamura H., Koike M., Uchihori Y., Yamanaka M., Mikoshiba R., Endo T., Kiyono N., Hagiwara Y., Kodama H., Matsuo S., Takami Y., Sato T., & Orimo S. (2020). Investigation of shielding material properties for effective space radiation protection. Life Sciences in Space Research, 26. P. 69–76. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2020.05.001
dc.relation.references13. Zheng Y., Ganushkina N. Y., Jiggens P., Jun I., Meier M., Minow J. I., O’Brien T. P., Pitchford D., Shprits Y., Tobiska W. K., Xapsos M. A., Guild T. B., Mazur J. E., & Kuznetsova M. M. (2019). Space Radiation and Plasma Effects on Satellites and Aviation: Quantities and Metrics for Tracking Performance of Space Weather Environment Models. Space Weather. 17 (10). P. 1384–1403. https://doi.org/10.1029/2018SW002042
dc.relation.references14. Ferrone K., Willis C., Guan F., Ma J., Peterson L., & Kry S. (2023). A Review of Magnetic Shielding Technology for Space Radiation. Radiation. 3. 46–57. URL: https://doi.org/10.3390/radiation3010005. https://doi.org/10.3390/radiation3010005
dc.relation.references15. Christiansen E. L. (2009). Handbook for Designing MMOD Protection. Astromaterials Research and Exploration Science Directorate, Human Exploration Science Office, NASA Johnson Space Center.
dc.relation.references16. Rodmann J., Miller A., Traud M., Bunte K. D., & Millinger M. (2021). Micrometeoroid Impact Risk Assessment for Interplanetary Missions. 8th European Conference on Space Debris, ESA Space Debris Office.
dc.relation.references17. Fortescue P. W., Swinerd G., Stark.(2011). Spacecraft systems engineering (4th ed.). John Wiley & Sons, Ltd. https://doi.org/10.1002/9781119971009
dc.relation.references18. Karpinos B. S., Korovin A. V., Lobunko O. P., Vedishcheva M.Y. Operational damage of aircraft turbojet twin-circuit engines with afterburners. Journal Vesnik dyvtomobilnosti. Zaporizhzhya. 2014. P. 18–24.
dc.relation.references19. Lobunko O. P., Iskra O. O. Substantiation of the protection system’s configuration for the reusable spacecraft. III International Scientific and Practical Conference science in the environment of rapid changes: materials of the International Scientific and Practical Conference, Belgium, Brussel, 16–18 August 2023. P. 189–194. ISBN 978-2-8037-1533-6. URL: https://archive.interconf.center/index.php/conference-proceeding/article/view/4218.
dc.relation.references20. Lobunko O., Iskra O. Mathematical Modeling of the Thermal Conditions of Aerospace Products’ Protection Systems. Mizhnarodna naukovo-tekhnichna konferentsiia «Datchyky, prylady ta systemy – 2023»: materialy Mizhnar. nauk.-tekhn. konf., Ukraina, Cherkasy, 12–14 veresnia 2023. P. 8–10. URL: https://er.chdtu.edu.ua/bitstream/ChSTU/4561/1/%D0%97%D0%B1%D1%96%D1%80%D0%BD%D0%B8%D0%BA%20%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%96%D0%B0%D0%BB%D1%96%D0%B2%20%D0%9C%D0%9D%D0%A2%D0%9A%20%D0%94%D0%9F%D0%A1-2023.pdf#page=19
dc.relation.referencesen1. Black R. J., Costa J. M., Zarnescu L., Hackney D. A., Moslehi B., & Peters K. J. (2016). Errata: Fiber-optic temperature profiling for thermal protection system heat shields. Optical Engineering. 55 (11). https://doi.org/10.1117/1.OE.55.11.119802
dc.relation.referencesen2. Brociek R., Hetmaniok E., & Słota D. (2022). Reconstruction of aerothermal heating for the thermal protection system of a reusable launch vehicle. Applied Thermal Engineering. 219. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2022.119405
dc.relation.referencesen3. Hilorme T., Nakashydze L., Mazyrik S., Gabrinets V., Kolbunov V., & Gomilko I. (2022). Substantiation for the selection of parameters for ensuring electro-thermal protection of solar batteries in spacecraft power systems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 3 (8 (117)). R. 17–24. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.258480
dc.relation.referencesen4. Ma S., Zhang S., Wu J., Zhang Y., Chu W., & Wang Q. (2023). Experimental Study on Active Thermal Protection for Electronic Devices Used in Deep – Downhole – Environment Exploration. Energies. 16. 1231. https://doi.org/10.3390/en16031231
dc.relation.referencesen5. Piacquadio S., Pridöhl D., Henkel N., Bergström R., Zamprotta A., Dafnis A., & Schröder K.-U. (2023). Comprehensive Comparison of Different Integrated Thermal Protection Systems with Ablative Materials for Load-Bearing Components of Reusable Launch Vehicles. Aerospace. 10, 319. https://doi.org/10.3390/aerospace10030319
dc.relation.referencesen6. Xu Q., Li S., & Meng Y. (2021). Optimization and Re-Design of Integrated Thermal Protection Systems Considering Thermo-Mechanical Performance. Applied Sciences. 11. https://doi.org/10.3390/app11156916
dc.relation.referencesen7. Blachowicz T., Ehrmann A. (2021). Shielding of Cosmic Radiation by Fibrous Materials. Fibers. 9. 60. URL: https://doi.org/10.3390/fib9100060. https://doi.org/10.3390/fib9100060
dc.relation.referencesen8. Chowdhury R. P., Stegeman L., Padilla R. F. S., Lund M. L., Madzunkov S., Fry D., & Bahadori A. A. (2021). Space radiation electrostatic shielding scaling laws: Beam-like and isotropic angular distributions. Journal of Applied Physics. 130. https://doi.org/10.1063/5.0046599
dc.relation.referencesen9. Copeland K., Friedberg W. (2021). Ionizing Radiation and Radiation Safety in Aerospace Environments. Civil Aerospace Medical Institute FAA.
dc.relation.referencesen10. Hands A. D. P., Ryden K. A., Meredith N. P., Glauert S. A., & Horne R. B. (2018). Radiation effects on satellites during extreme space weather events. Space Weather. 16. P. 1216–1226. https://doi.org/10.1029/2018SW001913
dc.relation.referencesen11. Loffredo F., Vardaci E., Bianco D., Di Nitto A., & Quarto M. (2023). Radioprotection for Astronauts’ Missions: Numerical Results on the Nomex Shielding Effectiveness. Life. 13. 790. https://doi.org/10.3390/life13030790
dc.relation.referencesen12. Naito M., Kodaira S., Ogawara R., Tobita K., Someya Y., Kusumoto T., Kusano H., Kitamura H., Koike M., Uchihori Y., Yamanaka M., Mikoshiba R., Endo T., Kiyono N., Hagiwara Y., Kodama H., Matsuo S., Takami Y., Sato T., & Orimo S. (2020). Investigation of shielding material properties for effective space radiation protection. Life Sciences in Space Research, 26. P. 69–76. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2020.05.001
dc.relation.referencesen13. Zheng Y., Ganushkina N. Y., Jiggens P., Jun I., Meier M., Minow J. I., O’Brien T. P., Pitchford D., Shprits Y., Tobiska W. K., Xapsos M. A., Guild T. B., Mazur J. E., & Kuznetsova M. M. (2019). Space Radiation and Plasma Effects on Satellites and Aviation: Quantities and Metrics for Tracking Performance of Space Weather Environment Models. Space Weather. 17 (10). P. 1384–1403. https://doi.org/10.1029/2018SW002042
dc.relation.referencesen14. Ferrone K., Willis C., Guan F., Ma J., Peterson L., & Kry S. (2023). A Review of Magnetic Shielding Technology for Space Radiation. Radiation. 3. 46–57. URL: https://doi.org/10.3390/radiation3010005. https://doi.org/10.3390/radiation3010005
dc.relation.referencesen15. Christiansen E. L. (2009). Handbook for Designing MMOD Protection. Astromaterials Research and Exploration Science Directorate, Human Exploration Science Office, NASA Johnson Space Center.
dc.relation.referencesen16. Rodmann J., Miller A., Traud M., Bunte K. D., & Millinger M. (2021). Micrometeoroid Impact Risk Assessment for Interplanetary Missions. 8th European Conference on Space Debris, ESA Space Debris Office.
dc.relation.referencesen17. Fortescue P. W., Swinerd G., Stark.(2011). Spacecraft systems engineering (4th ed.). John Wiley & Sons, Ltd. https://doi.org/10.1002/9781119971009
dc.relation.referencesen18. Karpinos B. S., Korovin A. V., Lobunko O. P., Vedishcheva M.Y. Operational damage of aircraft turbojet twin-circuit engines with afterburners. Journal Vesnik dyvtomobilnosti. Zaporizhzhya. 2014. P. 18–24.
dc.relation.referencesen19. Lobunko O. P., Iskra O. O. Substantiation of the protection system’s configuration for the reusable spacecraft. III International Scientific and Practical Conference science in the environment of rapid changes: materials of the International Scientific and Practical Conference, Belgium, Brussel, 16–18 August 2023. P. 189–194. ISBN 978-2-8037-1533-6. URL: https://archive.interconf.center/index.php/conference-proceeding/article/view/4218.
dc.relation.referencesen20. Lobunko O., Iskra O. Mathematical Modeling of the Thermal Conditions of Aerospace Products’ Protection Systems. Mizhnarodna naukovo-tekhnichna konferentsiia "Datchyky, prylady ta systemy – 2023": materialy Mizhnar. nauk.-tekhn. konf., Ukraina, Cherkasy, 12–14 veresnia 2023. P. 8–10. URL: https://er.chdtu.edu.ua/bitstream/ChSTU/4561/1/%D0%97%D0%B1%D1%96%D1%80%D0%BD%D0%B8%D0%BA%20%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%96%D0%B0%D0%BB%D1%96%D0%B2%20%D0%9C%D0%9D%D0%A2%D0%9A%20%D0%94%D0%9F%D0%A1-2023.pdf#page=19
dc.identifier.citationenLobunko O., Iskra O. (2023) Substantiation of the protection system’s technical outline for the aerospace objects. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 112, no 4, pp. 102-114.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2023.04.102
dc.contributor.affiliationНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна
dc.contributor.affiliationNational Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, Ukraine
dc.citation.journalTitleВісник Тернопільського національного технічного університету
dc.citation.volume112
dc.citation.issue4
dc.citation.spage102
dc.citation.epage114
�蝷箔����:Вісник ТНТУ, 2023, № 4 (112)

��辣銝剔�﹝獢�:
獢�獢� ��膩 憭批���撘� 
TNTUSJ_2023v112n4_Lobunko_O-Substantiation_of_the_protection_102-114.pdf3,82 MBAdobe PDF璉�閫�/撘��
TNTUSJ_2023v112n4_Lobunko_O-Substantiation_of_the_protection_102-114.djvu660,61 kBDjVu璉�閫�/撘��
TNTUSJ_2023v112n4_Lobunko_O-Substantiation_of_the_protection_102-114__COVER.png1,32 MBimage/png璉�閫�/撘��
�蝷箸�辣蝞���漯敶�


�DSpace銝剜�������★��������雿��.