CC BY
24Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов
konstruktorov letetelnyh apparatov samodeyatelnoy pos-troyki. T. ¡.(Manual for designers of amateur-build aircraft, Vol. ¡) Novosibirsk, SibNIA, 1994.
2. Kolesnikov G. A. and others Aerodynamila letetelnyh apparatov (Flying vehicles aerodynamics). M. : Mashinostroyeniye, 1993.
3. Belotserkovskiy S. M. Tonkaya nesushaya poverhnost v dozvukovom potoke gaza. (Thin aerodynamic surface at subsonic gaz flow). M. : Nauka, 1965.
© Лихачев М. В., 2013
УДК 629.09:629.78
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРОНАСОСНОГО АГРЕГАТА СИСТЕМЫ ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ
А. А. Логанов, Г. И. Овечкин
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Россия, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52. E-mail: loganov@iss-reshetnev.ru
Определяется взаимосвязь между исходными данными проектных характеристик электронасосного агрегата системы терморегулирования космических аппаратов и рабочей точкой механической характеристики электродвигателя. Устанавливается степень влияния коэффициента быстроходности насоса как показателя рабочего режима на рабочий момент на валу электродвигателя.
Ключевые слова: система терморегулирования, электронасосный агрегат, коэффициент момента.
TECHNIQUE OF DEFINITION OF THE ELECTRIC MOTOR TORQUE AT DESIGN OF THE ELECTROPUMP UNIT OF THERMAL CONTROL SYSTEM
A. A. Loganov, G. I. Ovechkin
JSC "Academician M. F. Reshetnev "Information Satellite Systems" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russia. E-mail: loganov@iss-reshetnev.ru
The interrelation between the basic data basic data of design characteristics of the electro pump unit of spacecrafts thermal control system and a working point of the electric motor mechanical characteristic is defined. The extent of the pump specific speed influence as an indicator of an operating mode on the working moment on an electric motor shaft torque is established.
Keywords: thermo regulation system, electro pump unit, factor of the torque.
Формирование исходных данных на проектирование электронасосных агрегатов (ЭНА) системы терморегулирования (СТР) для перспективных космических аппаратов часто происходит в условиях неопределенности относительно необходимых значений рабочих перепадов давлений и объемного расхода, которые должны быть обеспечены ЭНА, что замедляет процесс проектирования. Для сокращения этого процесса можно воспользоваться существующей системой стандартизации, а именно - рядом нормальных значений мощности на валу электродвигателя. При заданной частоте вращения можно получить фактически ряд нормальных значений момента, между которыми осуществляется выбор. В дополнение к ряду нормальных значений момента необходимо найти способ достаточно достоверного определения потребного номинального момента на валу электродвигателя, доступный уже на этапе подготовки исходных данных на проектирование ЭНА.
Автором ранее для теплоносителей с одинаковой плотностью был предложен инвариант оптимального значения соотношения определяющих параметров ЭНА (1) для расчетного режима работы [1]:
9 = / Я, (1)
где - площадь выходного поперечного сечения спирального сборника, м2; ю - угловая скорость ротора насоса, с-1; Я - напор насоса, Дж/кг.
Уравнение наиболее эффективных значений 9 для различных ЭНА в зависимости от показателя быстроходности насосов н8 по результатам анализа экспериментальных данных для 11 ЭНА с теплоносителем ЛЗ-ТК-2 (изооктан) имеет вид (2).
90р = 0,0002149 • 4426 . (2)
Здесь н8 - коэффициент быстроходности ЭНА [2]
% =193,3 (3)
где ю - угловая скорость ротора; Q - подача ЭНА, м3/с; Н - напор ЭНА, Дж/кг. Здесь [2]
Н = ДР/р, (4)
Решетневские чтения. 2013
где АР - перепад давления, Па; р - плотность теплоносителя.
Для тех же 11 вариантов ЭНА экспериментально проверена зависимость (5) между коэффициентом быстроходности и коэффициентом момента m, введенным на основе исходных данных и площади поперечного сечения «горла» спирального отвода насоса Fг (1):
8M-
m =
эд
pD2V Fг
(5)
Здесь Мэд - значение момента на валу электродвигателя, соответствующее расчетной точке характеристики ЭНА; - наружный диаметр рабочего колеса.
Значения коэффициента момента m для испытанных ЭНА с КПД, близким к максимально теоретически возможному, оказались не зависящими от коэффициента быстроходности и попали в диапазон 0,71...0,73.
Использование зависимости (5) для коэффициента момента ЭНА в сочетании с формулами (1) и (2) позволяет уже на этапе определения исходных данных
для проектирования перспективного насоса с большой степенью определенности выбрать основные характеристики нужного электродвигателя.
Библиографические ссылки
1. Логанов А. А. Моделирование характеристик насосов системы терморегулирования // Изв. вузов. Приборостроение. 2011. Т. 54. № 4. С. 24-28.
2. Кривченко Г. И. Насосы и гидротурбины. М. : Энергия, 1970. 448 с.
References
1. Loganov A. A. Modelirovanie harakteristik nasosov sistemy termoregulirovanija // Izv. vuzov. Priborostroe-nie. 2011. T. 54. № 4. S. 24-28.
2. Krivchenko G. I. Nasosy i gidroturbiny. M. : Jener-gija, 1970. 448 s.
© Логанов А. А., Овечкин Г. И., 2013
УДК 629.78.086
ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОПТОВОЛОКОННЫХ ДАТЧИКОВ С РЕШЕТКОЙ БРЭГГА ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ УГЛЕПЛАСТИКОВЫХ ИЗОГРИДНЫХ УЗЛОВ ТРАНСФОРМИРУЕМЫХ СИСТЕМ КА
А. А. Мальцев, Д. О. Шендалев, В. М. Михалкин
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева»
Россия, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52 Е-mail: maltzevalex@mail.ru, shendalev-d@iss-reshetnev.ru, mikhalkin@iss-reshetnev.ru
Рассмотрена возможность внедрения оптоволоконных датчиков деформации с решеткой Брэгга в изо-гридные узлы КА для контроля их напряженно-деформированного состояния. Дана информация о текущем состоянии работ и перспективах развития.
Ключевые слова: оптоволоконные датчики деформации, контроль деформаций, изогридные конструкции.
POSSIBILITY OF APPLYING FIBER BRAGG GRATINGS TO CONTROL STRESSEDLY-DEFORMATED CONDITION OF CARBON ISOGRID SATALLITE TRANSFORM SYSTEMS COMPONENTS
A. A. Maltsev, D. O. Shendalev, V. M. Mihalkin
JSC "Academician M. F. Reshetnev "Information Satellite Systems" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russia. Е-mail: maltzevalex@mail.ru, shendalev-d@iss-reshetnev.ru, mikhalkin@iss-reshetnev.ru
The possibility to embed Fiber Bragg Gratings Gages to isogrid satallite component to control stressedly-deformed condition is considered. The information concerning the current state research and further development prospective are introduced.
Keywords: fiberoptic deformation gages, deformation control, isogrid construction.
В последние годы наблюдается стремительный рост применения композитных материалов в составе трансформируемых систем космических аппаратов (КА). Характерный пример - сетчатые конструкции из углепластика, сочетающие высокую удельную
прочность и жесткость с малым весом. Такой тип конструкций используется как для силовых элементов КА - адаптера и силовой трубы, так и для элементов несущих конструкций крупногабаритных трансформируемых рефлекторов и штанг.
