CC BY
80
Секция «Проектирование и производство летательньк аппаратов»
УДК 629.78.036:546.295
А. Е. Шарнин, Г. В. Двирный, В. В. Двирный, О. Р. Рыц Научный руководитель - Г. В. Двирный ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Железногорск
ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ЗАПРАВКИ КСЕНОНОМ БАКОВ СИСТЕМЫ КОРРЕКЦИИ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Рассмотрена технология заправки ксеноном баков системы коррекции КА и предложена методика усовершенствования технологии.
В настоящее время в ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева («ИСС»), при проектировании космических аппаратов (КА) негерметичного исполнения, в качестве рабочего тела для системы коррекции космических аппаратов (СК КА) используется ксенон. Ксенон (по ГОСТ10219-77) - это инертный газ с большой массой, при помощи которого в СК КА обеспечивается управляющее воздействие. Для бесперебойной работы во время всего срока активного существования КА, ксеноном должны обеспечиваться особые требования по чистоте. В связи с этим одной из важных операций подготовки КА является заправка ксеноном бака хранения ксенона (БХК) или ксенонового бака высокого давления (КБВД).
На аппаратах герметичного исполнения БХК находятся вне герметичного корпуса, тем самым облегчая работу с ними на технической позиции (ТП). Баки снимают с аппарата, вакуумируют, производят трёхкратное полоскание ксеноном, после чего отбирают пробы для анализов. Далее устанавливают баки на место.
В КА негерметичного исполнения баки для ксенона находятся внутри КА, что исключает их отстыковку на момент заправки. Поэтому баки заправляются в составе аппарата. Но перед установкой баки чистятся и консервируются ксеноном на ЗИ.
Заправка баков ксеноном осуществляется в два этапа:
1. Подготовка оборудования и заправка баков консервационным давлением на ЗИ.
2. Подготовка оборудования и заправка баков ксеноном до нужных значений на ТП.
На первом этапе, при подготовке оборудования, происходит вакуумирование системы в течение 48 часов, и после трёхкратное полоскание ксеноном. После этого происходит забор проб ксенона из системы и проводится анализа на содержание примесей,
кислорода и паров воды. После положительных анализов КБВД помещают в термобарокамеру и повторяют операции вакуумирование и полоскания. Далее снова происходит забор анализов и уже непосредственно заправка баков консервационным давлением. Этот этап характеризуется большими затратами ксенона высокой чистоты, несмотря на то, что часть отработавшего ксенона собирается в блоке сбора ксенона. Плюс ко всему содержание О2 и Н2О в ксеноне можно оценить только после проведения анализов проб и при превышении показателей происходит повторение вех операций, что ведёт к большим временным затратам.
На втором этапе, на ТП происходит заправка ксеноном до требуемого уровня, после чего происходит забор проб и при положительном результате анализов бак дозаправляется до расчётной массы ксенона. Далее герметизируется заправочная горловина КА. Но на этом этапе подготовка оборудования происходит без использования ксенона. Рабочим телом для достижения параметров по чистоте О2 и Н2О является гелий. Данный метод осуществляется на ТП при помощи оборудования для заправки ксенона французского производства. Содержание О2 и Н2О контролируется на месте при помощи газоанализатора, и при достижении нужных параметров, система заполняется ксеноном. Данный подход позволяет сразу выявлять неполадки системы, не дожидаясь результатов анализов.
Данную методику имеет смысл заимствовать и использовать на ЗИ модернизацией оборудования или его заменой. Это даст существенную экономию ксенона высокой чистоты и экономию времени проведения работ, соответственно повысит технологичность заправки ксеноном баков с КА.
© Шарнин А. Е., Двирный Г. В., Двирный В. В., Рыц О. P., 2014
