О ПРОБЛЕМЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕСУРСА ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОЛГОВРЕМЕННЫХ ОРБИТАЛЬНЫХ СТАНЦИЙ

© И.Л.Кац
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и научное прогнозирование"
2001 г.

Особенности конструкции и условия эксплуатации гермокорггусов современных долговременно-обитаемых орбитальных станций (ДОС-ов) позволяют выделить их в особый класс сосудов давления.

Уникальность этих конструкций, изготавливаемых в единичных экземплярах, и их недоступность для проведения регулярных контрольных проверок не позволяет, в достаточной мере, использовать большой накопленный опыт эксплуатации не только широко применяемых в наземной практике сосудов малого и большого давлений, но и опыта эксплуатации гермокабин фюзеляжей современных воздушных лайнеров.

Современные расчетно-теоретические методы и средства электронной вычислительной техники недостаточны для оценки состояния и прогнозирования ресурсов их эксплуатации без получения материалов экспериментальных исследований и испытаний идентичных конструкций.

Применение средств неразрушающего контроля на борту орбитальных станций в настоящее время нельзя считать достаточно хорошо и эффективно поставленным, чтобы судить о состоянии конструкций гермокорпусов и чтобы принимать решения о возможности продления или прекращения сроков их эксплуатации.

Критерии установления длительной и остаточной прочности этих конструкций недостаточно разработаны и надежны.

Установленные ограничения на предельно допустимые деформации ползучести стенок их оболочек, хотя и позволяют судить о состоянии конструкции и гарантируют в определенной степени их длительную прочность, но требуют постановки измерений высокой точности на борту станции с учащающейся периодичностью по мере возрастания времени эксплуатации.

В последние годы такие средства и методы измерений были разработаны и опробованы на несущих баках ракетоносителей, близких к гермокорпусам конструкции, находившихся многие годы под внутренним давлением в процессе их длительного хранения. Эти средства просты и доступны для применения при минимальной подготовке членов экипажей станций.

Важным направлением работ является также постановка наземных испытаний идентичных гермокорпусов в параллельном и несколько опережающем, но не ускоренном, режиме воспроизведения всех штатных и нештатных случаев нагружения конструкции в орбитальных условиях. Такие испытания позволят не только отслеживать изменения состояния конструкции и сопоставлять их с наблюдениями и измерениями на борту станции, но и принимать хорошо обоснованные решения о возможностях продления или прекращения сроков эксплуатации станции.

Необходимость постановки таких работ диктуется все более расширяющимися во всем мире масштабами постройки орбитальных станций и достижением уже к настоящему времени срока эксплуатации станции «Мир» в течение 15 лет.