CC BY
28:Контроль и испытания ракетно-космической техники
2. Идентификация модели поля точечных источников тока в ортотропном цилиндре / В. О. Каледин, Я. С. Крюкова, Е. А. Вячкина и др. // Вестник Кеме-ров. гос. ун-та. 2014. № 3 (59). Т. 3. С. 107-112.
3. Каледин В. О., Крюкова Я. С., Рудаков С. Г. Исследование влияния структурных параметров периодически неоднородной среды на эффективные коэффициенты электропроводности // Науч. вестник Новосиб. гос. техн. ун-та. 2014. № 1 (54). С. 88-92.
4. Неразрушающий контроль конструкций из углеродных материалов на основе регистрации поля точечных источников тока / О. Н. Будадин, А. А. Кульков и др. // Контроль. Диагностика. 2015. № 1. С. 46-52.
5. Тепловой неразрушающий контроль изделий / О. Н. Будадин, А. И. Потапов, В. И. Колганов и др. М. : Наука, 2002. 476 с.
References
1. Burnysheva T. V., Kaledin V. O., Kryukova Ya. S. [Efficient factors of electric conductivity of piecewise
homogeneous medium] // Scientific and technical Volga region bulletin. 2013. № 2. P. 146-149.
2. [Identification of the model of point current sources field in the orthotopic cylinder] / V. O. Kaledin, Ya. S. Kryukova, E. A. Vyachkina and other // Bulletin of Kemerovo state university. 2014. № 3 (59). Vol. 3. P. 107-112.
3. Kaledin V. O., Kryukova Ya. S., Rudakov S. G. [Investigation of the influence of structural parameters of a periodically inhomogeneous medium on the effective coefficients of conductivity] // Science bulletin of NSTU. 2014. № 1 (54). P. 88-92.
4. [Nondestructive inspection of Carbon Composite Structures based on monitoring a point current-sources field] / O. N. Budadin, A. A. Kul'kov and other // Testing. Diagnostics. 2015. № 1. P. 46-52.
5. Teplovoj nerazrushajushhij kontrol' izdelij [Thermal non-destructive testing products] / O. N. Budadin, A. I. Potapov, V. I. Kolganov and other. Moscow, Nauka publ., 2002. 476 p.
© Крюкова Я. С., 2016
УДК 629.78.015
О ПРОБЛЕМАХ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ОТРАБОТКЕ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ БОРТОВОЙ АППАРАТУРЫ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
С. А. Орлов, С. А. Рябушкин, В. И. Копытов
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
E-mail: [email protected]
Рассматриваются проблемы, возникающие при нормировании и отработке бортовой аппаратуры КА, когда заказчик и подрядчик пользуются разными нормативными документами. Обосновывается необходимость корректировки существующих отраслевых стандартов.
Ключевые слова: космический аппарат, аппаратура, нагрузки, механические испытания, коэффициент безопасности.
ABOUT PROBLEMS THAT MAY OCCUR DURING MECHANICAL TESTING OF THE SC ONBOARD EQUIPMENT
S. A. Orlov, S. A. Ryabushkin, V. I. Kopytov
JSC Academician M. F. Reshetnev Information Satellite Systems 52, Lenin Street, Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: [email protected]
The article discusses the problems encountered in the standardization and testing of spacecraft on-board equipment, when a customer and a contractor use a variety of normative documents. The article substantiates the need to adjust the existing industry standards.
Keywords: spacecraft, equipment, load, mechanical testing, safety factor.
В настоящее время отечественные и зарубежные космические аппараты (КА) стали выполнять по негерметичной схеме. В конструктивно-компоновочной схеме таких КА применяются конструкции из композиционных материалов и сотовые панели.
В результате этого меняются жёсткостные и демпфирующие свойства КА, способы крепления бортовой аппаратуры (БА), и как следствие, нагрузки при эксплуатации на сами КА и входящую в их состав аппаратуру.
<Тешетневс^ие чтения. 2016
Помимо этого, каждый КА на этапе изготовления проходит испытания на механические нагрузки, соответствующие нагрузкам участка выведения, с последующей проверкой функционирования бортовых систем. Следовательно, при всех воздействиях на КА режимы нагружения, на которые были проведены автономные испытания, не должны быть превышены. Требования, выдаваемые АО «ИСС» в техническом задании (ТЗ) на БА, формируются путём обобщения результатов испытаний отработочных и штатных КА с регистрацией уровней нагружения БА в составе КА [1; 2]. Следует отметить хорошее согласование требований АО «ИСС» по механическим воздействиям и зарубежных стандартов. В то же время существующая нормативная документация (в том числе закрытые стандарты), регламентирующая механические нагрузки на Б А и методики НЭО, остаются неизменными уже более 40 лет (редакция 1998 г. не внесла каких-либо существенных изменений в методологию испытаний, а в основном касалась понижения грифа секретности стандартов). Режимы испытаний, приведенные в этих стандартах, значительно отличаются как от нагрузок, задаваемых как в ТЗ АО «ИСС», так и в действующих зарубежных стандартах.
Примером такого устаревшего отраслевого стандарта может служить ОСТ 92-9096-79 [3]. Данный ОСТ является основным документом, по которому формируются режимы испытаний у одного из поставщиков БА для АО «ИСС». Использование этого стандарта приводит к необоснованному завышению режимов механических испытаний при НЭО, отказам при испытаниях и, как следствие, задержкам поставок оборудования. Другим негативным следствием является увеличение массы приборов, а разрушение аппаратуры при испытаниях на не предусмотренных ТЗ АО «ИСС» режимах приводит к задержкам с завершением испытаний. Кроме того, увеличение амплитуды нагружения при испытаниях используется для компенсации при испытаниях некачественной испытательной оснастки и разброса характеристик конструктивных элементов. Такой подход к назначению испытательных нагрузок является методологической ошибкой. Разброс характеристик конструктивных элементов (модули Юнга, допуски и т. д.) учитывается в поправочных коэффициентах при расчете на прочность, и не требует увеличения режимов испытаний. Введение подобных поправочных коэффициентов на нагрузку фактически приводит к увеличению коэффициентов безопасности, являющихся нормируемой величиной.
Кроме того, этот ОСТ требует проведения ЛОИ и КОИ не менее чем на двух образцах приборов. А реальная практика и финансирование опытно-конструкторских работ (ОКР), основанная на анализе предыдущих разработок, позволяют проводить испытания только на одном приборе. При этом введение новых видов испытаний (дополнительных относительно требований ТЗ), например проведение вибрационных испытаний на первой резонансной частоте, приводит к значительному (и ничем не обоснованному) завышению нагрузок на аппаратуру.
В то же время на нашем предприятии, как и в общемировой практике, при вибрационных испытаниях
в зоне резонансных частот конструкции прибора проводится снижение амплитуды нагрузки в пределах коэффициента квалификации (технология вырезаний - notching) [4; 5].
Такая технология в АО «ИСС» отражена в стандарте предприятия, неоднократно применялась при испытаниях на механические нагрузки при НЭО и на этапе изготовления (ПСИ). Отказов приборов, прошедших испытания по данной методике, при натурной эксплуатации на орбите в составе КА не было.
Следующей проблемой отработки БА являются испытания на ударные воздействия. Источником таких нагрузок являются пиротехнические устройства КА и РН, что приводит к необходимости ударных испытаний с уровнями до 2-5 тыс. g по ударному спектру ускорений (эти требования подтверждены результатами измерений при НЭО КА). Помимо того, что у большинства разработчиков аппаратуры просто отсутствуют современные ударные стенды, позволяющие проводить такие испытания, часто отсутствует просто понимание заданных требований (хотя ГОСТ 24-880-89 [6] принят еще в 1981 г.). Следует также заметить, что стойкость БА к ударным воздействиям сильно зависит от методики проведения испытаний и используемого оборудования. И это должно быть отмечено в применяемых стандартах.
Из вышесказанного следует:
1) необходимо откорректировать существующие отраслевые стандарты и стандарты предприятий на отработку БА с учетом выполнения требований, задаваемых в ТЗ на аппаратуру без проведения дополнительных испытаний, имеющегося опыта отработки современной БА в отрасли и действующих зарубежных стандартов;
2) при модернизации испытательной базы отрасли обеспечить закупку специализированных ударных стендов для оснащения основных предприятий изготовителей БА либо соответствующих региональных центров.
Библиографические ссылки
1. Копытов В. И., Орлов С. А. Об одном подходе к нормированию вибрационного нагружения бортовой аппаратуры космических аппаратов // Решетневские чтения : материалы XVI Междунар. науч. конф. (7-9 нояб. 2012, г. Красноярск) : в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2012. С. 184-185.
2. Орлов С. А., Копытов В. И., Матвеев К. А. Формирование ударных воздействий высокой интенсивности для пространственных конструкций. // Известия высших учебных заведений. Физика. 2013. Т. 56, № 7-3. С. 197-199.
3. ОСТ 92-9096-79. Комплексная система норм испытаний при наземной отработке изделий отрасли. Аппаратура бортовых радиотехнических систем. Нормы испытаний. М. : Изда-во стандартов, 1979.
4. NASA-HDBK-7004. Force Limited Vibration Testing, May 16, 2000.
5. ECS S-E-HB-32-26A. Space engineering. Spacecraft mechanical loads analysis handbook, 19 February, 2013.
"Контроль и испытания ракетно-космической техники
6. ГОСТ 24-880-89. Аппаратура бортовая космических аппаратов. Метод испытаний на механические воздействия. М. : Изд-во стандартов, 1989.
References
1. Kopytov V. I., Orlov S. A. [An Approach For Setting Vibration Load Of On-Board Equipment Spacecraft] // Materialy XVI Mezhdunar. nauch. konf. "Reshetnevskie chteniya" [Materials XVI Intern. Scientific. Conf "Reshetnev reading"]. Krasnoyarsk, 2012. P. 184-185.
2. Orlov S. A., Kopytov V. I., Matveev K. A. [The formation of the impact of high intensity for spatial structures] // Izvestiya vuz. Fizika [Russian Physics Journal]. 2013. Vol. 56, № 7/3 TSU. P. 197-200.
3. OST 92-9096-79 Kompleksnaya sistema norm ispytaniy pri nazemnoy otrabotke izdeliy otrasli.
Apparatura bortovykh radiotekhnicheskikh sistem. Normy ispytaniy [Comprehensive system standards testing ground testing goods industry. Equipment airborne radio systems. Standards test]. Moskow : Standartinform publ., 1979.
4. NASA-HDBK-7004. Force Limited Vibration Testing, May 16, 2000.
5. ECS S-E-HB-32-26A. Space engineering. Spacecraft mechanical loads analysis handbook, 19 February, 2013.
6. GOST 24-880-89. Apparatura bortovaya kosmicheskikh apparatov. Metod ispytaniy na mekhanicheskie vozdeystviya [On-Board Spacecraft Equipment. Test method for mechanical impact]. Moskow : Standartinform publ., 1989.
© Орлов С. А., Рябушкин С. А., Копытов В. И., 2016
УДК 623.623.52
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИСПЫТАНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ ОБЪЕКТОВ АВИАЦИОННОЙ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ
И. А. Попельнюк1, М. И. Титов2
'Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва Российская Федерация, 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34
2АО «Авиаагрегат» Российская Федерация, 443009, г. Самара, Заводское шоссе, 55 E-mail: [email protected]
Проанализированы недостатки технологического процесса испытаний гидравлических агрегатов объектов авиационной и ракетно-космической техники. Предложены пути его совершенствования с целью повышения достоверности результатов и снижения трудоемкости работ.
Ключевые слова: испытательное оборудование, рабочая жидкость, чистота, испытания, загрязнения.
PERFECTION OF THE PROCESS OF TESTING HYDRAULIC UNITS FOR AVIATION AND SPACE-ROCKET TECHNICS
I. A. Popelnyuk1, M. I. Titov2
1 Samara National Research University 34, Moskovskoe shosse, Samara, 443086, Russian Federation
2АО «Aviaagregat» 55, Zavodskoe shosse, Samara, 443009, Russian Federation E-mail: [email protected]
The article analyzes the disadvantages of the hydraulic units for objects of aviation and space-rocket technics test process. The research proposes ways to improve it in order to increase the reliability of the results and reduce the labor intensity.
Keywords: Test equipment, hydraulic fluid, purity, tests, contaminations.
В настоящее время гидравлические системы (ГС) нашли широкое применение в объектах авиационной и ракетно-космической техники. Агрегаты ГС, в особенности исполнительные силовые привода, выполняют ответственные функции, и от их работоспособности зависит правильное функционирования всего объекта в целом. В связи с этим к агрегатам ГС предъявляются повышенные требования по надежно-
сти и безотказности. Высокий уровень надежности достигается, в том числе, благодаря проведению комплекса испытаний на этапе производства агрегатов, а также послеремонтных испытаний в процессе эксплуатации. В силу несовершенства методики или оборудования могут возникать значительные погрешности в результатах, вызывающие появление таких событий, как «пропуск дефекта» или «ложная трево-
