Расчет нестационарного теплового состояния бурового устройства для взятия проб лунного грунта

Авторы

Матушкин А. А.^*, Козедра П. А.^**, Кургузов А. В.^***

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: matushkinaa@mai.ru
**e-mail: kpa_777@mail.ru
***e-mail: mandigit@yandex.ru

Аннотация

В работе представлены тепловые расчеты бурового устройства для забора образцов лунного грунта. В частности, для выбора оптимального режима работы и типа бурения проведено два типа расчетов: выбор мощности для алмазного бурения и его расчет, расчет тепловыделения при алмазном бурении. По результатам работы получены необходимые мощности, необходи-мые для бурения и оптимальные режимы работы бура, с точки зрения обеспечения минимально заданного градиента температур в процессе работы.

Ключевые слова:

реголит, буровое устройство, лунный грунт, нестационарный теплообмен, бурение, ANSYS, алмазное бурение

Список источников

1. Флоренский К.П., Базилевский А.Т., Николаева О.В. Лунный грунт: свойства и аналоги модель 1974 года: монография. М.: Академия наук СССР, 1975.
2. Deep J., Alfred W.E. Material Characterization While Drilling on the Moon: Comparing the Atmospheric and Cryogenic Drilling Data. AIAA, 2020.
3. Jaffe L.D. Shear strength of lunar soil from Oceanus Procellarum // The Moon, № 8. pp. 58–72.
4. Deep J. High-Frequency Drilling Data Analysis to Characterize Water-Ice on the Moon / IADC/SPE International Drilling Conference and Exhibition. Texas: 2020.
5. Zacny K., Paulsen G. Challenges and methods of drilling on the Moon and Mars / IEEE Aerospace Conference, 2011.
6. О минимизации тепловыделения при бурении сква-жин по мерзлым породам / Р.М. Скрябин [и др.] // Вестник СВФУ. 2017. № 4 С. 37–46.