CC BY
126
Секция «Двигатели и энергетические установки летательньх и космических аппаратов»
УДК 621.454.2
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ ИЗДЕЛИЙ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ
В. Е. Служевский, Я. Ю. Бакулин
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Рассмотрены и проанализированы существующие методы испытаний на герметичность. Дана оценка надежности и точности различных методов испытаний. Рассмотрены перспективные методы испытаний на герметичность.
Ключевые слова: вакуумные испытания, суммарная негерметичность.
ADVANCED TEST METHODS FOR IMPERMEABILITY PRODUCTS AEROSPACE ENGINEERING
V. E. Sluzhevskii, Ya. Y. Bakulin
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The article discusses and analyzes the existing methods of testing for impermeability. The estimation of the reliability and accuracy of the different methods of testing. Promising methods for impermeability tests.
Keywords: vacuum test, the total leakage.
Важнейшей задачей при производстве изделий ракетно-космической техники является обеспечение качества технологических процессов и надежности функционирования как отдельных элементов, так и изделий в целом. Ко всем узлам и блокам ракеты (двигательная установка, узлы и агрегаты автоматики, системам, находящимся под прямым воздействием компонентов топлива) предъявляются повышенные требования по герметичности, в частности жидкостный ракетный двигатель представляет собой высоконагруженное энергетическое изделие, работающий в условиях больших давлений, температур, инерционных и динамических нагрузок. Поэтому необходимым условием нормальной эксплуатации всех элементов выступает требование по обеспечению герметичности всех соединений [1].
Методы контроля герметичности разделяют на три группы, в зависимости от вида применяемых пробных веществ:
1) гидравлические (или жидкостные), когда в качестве индикаторного вещества используется жидкость (например, масло, вода, керосин);
2) газо-гидравлические, когда в качестве пробного вещества используется газ (например, воздух), а жидкость играет роль вспомогательной среды при определении места утечки газа.
3) газовые, когда в качестве индикаторного вещества используется газ (аргон, гелий, воздух
и др.).
К гидравлическим методам относят гидростатический, пузырьковый и капиллярный.
При газо-гидравлическом методе в проверяемом изделии создается избыточное давление и оно погружается в ванну с жидкостью. Определяя диметр пузырьков газа, время от их появления до отрыва, подсчитывают ориентировочно величину утечки газа.
Из газовых методов широко применяются манометрический, ионизационный и масс-спектрометрический методы [2].
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2016. Том 1
Контроль суммарной негерметичности крупных блоков жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и ЖРД в сборе осуществляют в барокамерах подачей в полость изделия воздушно-гелиевой смеси (см. рисунок). Если газоанализатором устанавливается факт негерметичности изделия, то с помощью течеискателя находят местоположение течи и оценивают возможность ее устранения на основе разработки специальной ремонтной технологии [3].
Схема вакуумных испытаний ЖРД: 1 - вентиль; 2, 4- фильтры; 3- шайба дроссельная; 5- клапаны
Основной проблемой и недостатком подобного метода испытаний является трудоемкость процесса поиска места негерметичности в случае отклонения значений показаний тачеискателя. Также довольно трудоемким процессом является пересчет итоговых значений суммарной негерметичности в необходимые единицы измерения.
Основными направлениями развития методов контроля герметичности на данный момент являются, применение современных автоматизированных течеискателей типа ТИ1-50, а также совершенствование методов подготовки и очистки поверхностей перед испытаниями, что позволит увеличить чувствительность отдельных методов до 1 ■ 10-5 л. мкм. рт. ст/с.
Библиографические ссылки
1. Журавлев В. Ю., Титенков С. В., Запорожский А. С. Методы неразрушающего контроля герметичности пневмогидравлических систем // Решетневские чтения : материалы XVIII Междунар. науч. конф. В 3 ч. Ч. 1. Красноярск, 2014. С. 160-161.
2. Методы и средства измерений, испытаний и контроля: конспект лекций / Л. Н. Тюленев, В. В. Шушерин, А. Ю. Кузнецов. Екатеринбург : ГОУ ВПО УГТУ УПИ, 2005. Ч. 3. 80 с.
3. Испытания жидкостных ракетных двигателей : учеб. пособие для авиац. спец. вузов / А. Е. Жуковский, В. С. Кондрусев, В. Я. Левин и др. / под ред. В. З. Левина. М. : Машиностроение, 1981. 199 с., ил.
© Служевский В. Е., Бакулин Я. Ю., 2016
