ВЛИЯНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА КАБЕЛЬ-КАНАТ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЗДУХОПЛАВАТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА

© Е.В.Нарышкин, Б.М.Тараканов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Авиация и воздухоплавание"
2009 г.

В докладе рассматривается влияние механических нагрузок на кабель-канат и отдельные элементы конструкции в процессе эксплуатации, а также способы повышения стойкости кабель-каната к механическим воздействиям.

Воздухоплавательные комплексы могут использоваться для решения самых разнообразных задач, а их мобильность является одним из главных преимуществ. Время развертывания мобильного воздухоплавательного комплекса ограничено временем подготовки аппаратуры и подъема привязного аэростата на рабочую высоту.

Многократные спуски и подъемы привязного аэростата, которые так характерны для мобильных воздухоплавательных комплексов, это нагрузки, которые в первую очередь оказывают влияние на кабель-канат. Многократные спуски и подъемы приводят к истиранию внешнего защитного слоя (наружной оболочки) о ролики, с которыми соприкасается кабель-канат, и влияют на целостность конструкционных элементов, которые должны обеспечивать бесперебойную передачу электроэнергии, сигналов управления и связи, а также прочность кабель-каната. Основное предназначение кабель-каната – удерживать привязной аэростат с дорогостоящим оборудованием на рабочей высоте при нормальных и предельно допустимых значениях растягивающих нагрузок. Поэтому особое внимание при разработке кабель-канатов уделяется грузонесущему элементу, в качестве которого используются высокомодульные сверхпрочные синтетические нити (Русар, Кевлар).

На данный момент разрабатываемые ООО «НИИ «Севкабель» кабель-канаты обеспечивают надёжность их эксплуатации в пределах 1000 циклов спусков-подъемов привязного аэростата, что пока полностью удовлетворяет существующих и потенциальных заказчиков. Но в связи с тем, что в качестве отдающих устройств могут быть использованы совершенно разные лебедки с различным количеством роликов (канаторазгрузочных шкивов), которые проходит кабель-канат при каждом спуске и подъеме, то постоянно ведутся работы по повышению стойкости кабель-каната к механическим нагрузкам. Осуществляется поиск материалов, которые могли бы усилить, основные конструкционные элементы кабель-каната.. Например, представляется перспективным применить токопроводящие жилы из проводников, изготовленных по нанотехнологиям, характеризующиеся высокой прочностью и электропроводностью близкой к меди, а также полимерные оболочки, имеющие высокую стойкость к истиранию, и грузонесущий элемент из высокомодульных сверхпрочных синтетических нитей, пропитаны специальными составами для придания стойкости к механическим нагрузкам и защиты их от проникновения влаги.