Холдинг РКС представил концепцию обеспечения безопасности космических объектов на основе «умных» материалов

Специалисты холдинга «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «РОСКОСМОС») разработали концепцию системы структурного мониторинга работоспособности (СМР), существенно повышающую надежность и безопасность изделий ракетно-космической техники, объектов наземной космической инфраструктуры, а также объектов транспортной, энергетической и других отраслей промышленности. Система позволяет принимать упреждающие управленческие решения на основе получаемых в режиме реального времени данных о техническом состоянии критически важных конструктивных элементов. Концепция была впервые представлена на VII Белорусском космическом конгрессе в Минске в конце октября 2017 года.   Предложенная специалистами НИИ физических измерений (НИИФИ, входит в холдинг РКС) концепция СМР построена на использовании так называемых «умных» материалов, свойства которых могут быть изменены контролируемыми методами внешнего воздействия. К ним относятся волоконные пьезокомпозиты и созданные на их основе макроволоконные актюаторы для монтажа в конструктивные элементы изделий ракетно-космической техники и объектов наземной космической инфраструктуры. «Умные» материалы сочетают в себе сенсорные и актюаторные функции мониторинга, контроля и диагностики состояния конструкций.   Генеральный директор АО «НИИФИ» Андрей НИКОЛАЕВ: «Сегодня в России и странах СНГ подобных систем нет. На совещании совместной российско-белорусской рабочей группы по подготовке предложений по содержанию перспективных программ Союзного государства и развитию сотрудничества между организациями и предприятиями Госкорпорации «РОСКОСМОС» и Национальной академией наук Белоруссии мы выступили с инициативой создания программы по разработке комплексных систем СМР как наиболее перспективных, экономичных и отвечающих всем требованиям безопасности продукции ракетно-космической отрасли и объектов наземной космической инфраструктуры».    Структурный мониторинг работоспособности является инновационным методом оценки качества, повышения надежности и безопасности, прогнозирования остаточного ресурса различных объектов. Преимуществом проекта НИИФИ по сравнению с зарубежными разработками аналогичного назначения является использование комплексного подхода при создании физико-математических и топологических моделей, алгоритмов выработки управляющих воздействий, программ расчета локализации макроволоконных актюаторов для выполнения современных отраслевых требований по надежности.   Сегодня НИИФИ является центром компетенции холдинга РКС по датчико-преобразующей аппаратуре и пьезотехнике и активно занимается изучением вопросов структурного мониторинга работоспособности конструктивных элементов изделий ракетно-космической техники, а также разработкой необходимых для этого активных функциональных пьезоэлектрических компонентов.    Специалисты НИИФИ провели ряд научно-исследовательских работ в этом направлении, разработали технологическую линейку производства пьезокерамических компонентов разного типа на основе цирконата-титаната свинца (ЦТС), включая пленочные, волоконные, композитные элементы и пьезо-микроэлектромеханические системы (МЭМС). Существующий научно-технологический задел и производственная база компании позволяют разработать технологии, освоить производство макроволоконных композитов и изготавливать на их основе актюаторы, датчики, сенсорные сети и системы СМР изделий и объектов ракетно-космической промышленности.    АО «Научно-исследовательский институт физических измерений» (НИИФИ, входит в холдинг «Российские космические системы») разрабатывает и производит датчико-преобразующую аппаратуру, системы измерения, диагностики, управления для ракетно-космической техники, наземной инфраструктуры стартовых и испытательных комплексов. НИИФИ – отраслевой центр компетенции в области космического приборостроения и пьезотехники. Владеет широкой гаммой технологий мирового уровня, проводит комплексные научные исследования, что позволяет разрабатывать и производить высокотехнологичную продукцию нового поколения. АО «Российские космические системы» (входит в Госкорпорацию «РОСКОСМОС») на протяжении 70 лет разрабатывает, производит, испытывает, поставляет и эксплуатирует бортовую и наземную аппаратуру и информационные системы космического назначения. Основные направления деятельности – создание, развитие и целевое использование глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС; наземный комплекс управления космическими аппаратами; космические системы поиска и спасания, гидрометеорологического обеспечения, радиотехнического обеспечения научных исследований космического пространства; наземные пункты приема и обработки информации дистанционного зондирования Земли. Интегрированная структура «Российских космических систем» объединяет ведущие предприятия космического приборостроения России: Научно-исследовательский институт точных приборов (АО «НИИ ТП»), Научно-производственное объединение измерительной техники (АО «НПО ИТ»), Научно-исследовательский институт физических измерений (АО «НИИФИ»), Особое конструкторское бюро МЭИ (АО «ОКБ МЭИ») и Научно-производственная организация «Орион» (АО «НПО «Орион»).