Инновационно-информационные технологии в области испарительно-конденсационных устройств Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Инновационные технологии управления и международная кооперация в аэрокосмическом производстве

УДК 629.78:621.5

ИННОВАЦИОННО-ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБЛАСТИ ИСПАРИТЕЛЬНО-КОНДЕНСАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ

В. В. Двирный1*, В. В. Голованова.2, Н. Н. Петяева1

!АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52

E-mail: [email protected] 2ФГУП «КБ «Арсенал» имени М. В. Фрунзе» Российская Федерация, 195009, г. Санкт-Петербург, ул. Комсомола, 1/3

Приведено обоснование адекватного выбора инновационно-информационных технологий для применяемых в космосе испарительно-конденсационных устройств.

Ключевые слова: инновационно-информационные технологии, информационно-коммуникационные технологии, инновационно-информационные проекты, лицо, принимающее решение, тепловая труба, испарительно-конденсационное устройство.

INNOVATION AND INFORMATION TECHNOLOGIES IN THE FIELD OF EVAPORATION-CONDENSATION DEVICES

V. V. Dvirnyi1*, V. V. Golovanova2, N. N. Petyaeva1

1JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: [email protected] 2The Arsenal Design Bureau named after M. V. Frunze 1/3, Komsomola Str., St.-Petersburg, 195009, Russian Federation

This article contains adequate justification of innovation and information technology choice for evaporation-condensation devices for space application.

Keywords: innovation and information technology, information and communication technology, innovation and information projects, decision-maker, heat pipe, evaporation-condensation device.

На российском и международном рынке успех отечественных организаций зависит от активного развития наукоемких, высокотехнологичных производств и реализации перспективных проектов в перспективные информационно-коммуникационные технологии (ИКТ), которые затрагивают основные стороны жизни общества. Стремительный рост сектора ИКТ в экономике связан с наступлением информационной эпохи, передовые инновационно-информационные технологии способствуют тому, что многие фундаментальные законы многовековой промышленной конкуренции требуют способности мобилизовать и в полной мере использовать свои информационные активы.

Выбор инновационно-информационных проектов (ИИП) для реализации является одной из серьезных проблем, стоящих перед современными организациями, так как связан с оценкой качества множества вариантов ИИП для эффективного распределения материальных и нематериальных ресурсов, требует формирования полной модели, описывающей субъективные и объективные факторы, влияющие на качество ИИП. Лицо, принимающее решение, учитывает указанные факторы, которые существенно влияют на степень точности оценок, обеспечивают необходимой информацией.

Для решения поставленной проблемы предлагается использовать модели, методики и инструменты, позволяющие формализовать вопросы управления качеством сложной и противоречивой системы, которой является ИИП в области испарительно-конденсационных устройств. Актуальной является всесторонняя, научно обоснованная оценка качества ИИП. Существует необходимость развития методов и инструментов для оценки и управления качеством ИИП, учитывая особенности этой динамично развивающейся сферы [1].

Современный ритм жизни требует быстроты перемещений. Однако на пути совершенствования высокоскоростных поездов, автомобилей, самолетов и даже космических кораблей есть существенное препятствие: эти системы управляются электроникой, а компактный и супермощный компьютер всегда будет нагреваться. Сегодня необходимость отведения высоких тепловых потоков при заданных температурных режимах ограничивает развитие целого ряда отраслей техники. К ним относится бортовая электроника космических аппаратов, высокопроизводительные вычислительные процессоры и т. д.

В обычной жизни осуществляется интенсивное использование силы гравитации, на которой основано

<Тешетневс^ие чтения. 2016

большинство процессов сепарации и обогащения, стекающие пленки жидкости в химических технологиях, электрические турбины и многое другое. В космосе, в условиях микрогравитации, на первый план выходят другие силы. Двухфазные системы используются в космических технологиях. Изменение гравитации примерно на семь порядков кардинально меняет баланс сил в двухфазных системах, выводит на первый план силы, часто пренебрежительно малые в обычных земных условиях (поверхностные, термокапиллярные), и резко меняет смачиваемость, что делает ряд процессов в двухфазных системах в космосе менее устойчивыми, менее эффективными и вызывает новые явления. На сегодняшний день недостаточно знаний о поведении двухфазных систем в условиях перемененной гравитации.

Необходимо решить задачу сброса избыточного тепла при преобразовании тепловой энергии в электрическую. Здесь как наиболее перспективные рассматриваются двухфазные системы, например, капельный холодильник. Также могут использоваться двухфазные эффективные радиаторы - конденсаторы пара. Известно, что при невесомости длина конденсатора должна быть в несколько раз больше, чем в наземных условиях, при одинаковой производительности, что связано со сменой расслоенного режима течения двухфазного потока на кольцевое в условиях космоса. Таким образом, остро стоит вопрос интенсификации процессов тепло- и массообмена [2; 3]. Актуальность тематики для космических технологий трудно переоценить. Например, транспортный корабль Европейского космического агентства содержит более 300 тепловых труб [4].

В Институте теплофизики СО РАН предложен новый тип конденсационной системы для космических и наземных приложений. Известно, что тепловые трубы имеют три части - испарительную, транспортную и конденсационную, а разработанные устройства касаются испарительной и конденсационной части. Там же разработана концепция технического устройства с максимальной длиной контактных линий «жидкость-газ» для усовершенствования тепловых труб. Анализ литературы существующих патентов и устройств показал, что в институте удалось существенно продвинуться в анализе тепломассообмена внутри тепловых труб. Данные научные разработки можно применить при разработке усовершенствованных тепловых труб для космических аппаратов в АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» [3]. Однако открылись новые, еще более перспективные задачи: тепловые трубы стали гораздо миниатюрнее, заметно возросли тепловые нагрузки, в производстве используются нанотехнологии, в связи с этим необходим новый анализ на микроуровне [5]. Указанные работы помогут достичь лучшего понимания физических явлений в пульсирующих тепловых трубах и

контурных тепловых трубах и, соответственно, предложить способы их усовершенствования.

Выводы:

1. Успех отечественных организаций зависит от активного развития наукоемких, высокотехнологичных производств, реализации перспективных проектов, различных модулей инвестирования в перспективные ИКТ.

2. Рассмотрены возможности совершенствования испарительно-конденсационных устройств - тепловых труб, в основном для применения в космических аппаратах.

Библиографические ссылки

1. Голованова В. Тепловая труба: исследование двухфазной системы терморегулирования : дис. ... ведущего инженера. СПб. : ФГУП «КБ «Арсенал» им. М. В. Фрунзе».

2. Колесова О. Охлаждение вне притяжения // Ежедневная газета научного сообщества (1418-1419). 2016. 12 авг.

3. Cyberleninka.ru : сайт [Электронный ресурс]. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/opyt-razrabotki-i-primeneniya-teplovyh-trub-dlya-kosmicheskih-apparatov-v-nauchno-proizvodstvennom-obedinenii-imeni-s-a-lavo-chkina (дата обращения: 02.09.2016).

4. Findpatent.ru : сайт [Электронный ресурс]. URL: http://www.findpatent.ru/patent/212/2122166.html (дата обращения: 02.09.2016).

5. FreePatent.ru : сайт [Электронный ресурс]. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2122166 (дата обращения: 02.09.2016).

References

1. Golovanova V. Teplovaya truba: issledovanie dvuhfaznoy sistemyi termoregulirovaniya [Heat pipe: a study of the two-phase thermal control system]: Dis. leading engineer. S.-Petersburg : The Arsenal Design Bureau named after M. V. Frunze. (In Russ.).

2. Kolesova O. Ohlazhdenie vne prityazheniya [cooling out of gravitation]. Ezhednevnaya gazeta nauchnogo soobschestva. 2016. № 32-33 (1418-1419). (In Russ.)

3. Cyberleninka.ru : website. Avaliable at: URL: http://cyberleninka.ru/article/n/opyt-razrabotki-i-primene-niya-teplovyh-trub-dlya-kosmicheskih-apparatov-v-nauc-hno-proizvodstvennom-obedinenii-imeni-sa-lavochkina (accessed: 02.09.2016).

4. Findpatent.ru : website Avaliable at: URL: http:// www. findpatent.ru/patent/212/2122166.html (accessed: 02.09.2016).

5. FreePatent.ru : Website. Avaliable at: URL: http:// www.freepatent.ru/patents/2122166 (accessed: 02.09.2016).

© Двирный В. В., Голованова В. В., Петяева Н. Н., 2016