CC BY
19Решетневские чтения
dm WH•p dx = RT ''
(1)
где - объемная производительность вакуумного насоса; p, T - давление и температура паров жидкости; m - масса жидкости; т - время; R - универсальная газовая постоянная.
Можно составить уравнение теплового баланса системы:
dL=qF _ r pwh
dx mc mcRT'
(2)
где г - теплота испарения; с - теплоемкость жидкости.
Так как в конструкторской документации задан уровень, до которого необходимо погружать испытываемый узел, то необходимо составить уравнение для расчета положения уровня жидкости в процессе испарения:
dh 1 ( dm d р j dh d t р ^ d t d t) dv'
(3)
где V - объем жидкости; к - уровень жидкости; р - плотность жидкости.
Результаты исследования позволили создать рациональную технологию испытаний с оптимизацией режимов технологических испытаний при низких температурах.
По результатам исследования будут доработаны руководящие технические материалы, методика и технология ускоренных испытаний узлов космических аппаратов.
Библиографический список
1. Беляков, В. П. Криогенная техника и технология / В. П. Беляков и др. М. : Машиностроение, 1984.
N. V. Baturov, Yu. A. Filippov Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
PERFECTION OF CRYOGENIC TEST TECHNOLOGY OF FLYING MACHINE NODES
Cryogenic test technological parameters of pneumohydraulic node systems and automatics for the purpose of perfection and increase of working capacity of aircraft products are considered.
© Батуров Н. В., Филиппов Ю. А., 2009
УДК 620.178.154.56
С. С. Безруких, Н. П. Седлов, Е. Н. Головенкин, А. А. Купцов
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
ПРОБЛЕМЫ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕРМОВАКУУМНЫХ И ТЕРМОБАЛАНСНЫХ ИСПЫТАНИЙ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НЕГЕРМЕТИЧНОГО ИСПОЛНЕНИЯ СИСТЕМЫ ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ НА БАЗЕ ТЕПЛОВЫХ ТРУБ
Отражена необходимость создания новейшего комплекса для проведения термобалансных и термовакуумных испытаний космического аппарата негерметичного исполнения.
В настоящее время поставщик космических услуг, желающий добиться коммерческого успеха, для достижения поставленных целей вынужден не только закладывать в свои изделия высокие тактико-технические характеристики, надежность работы и срок активного существования, но и подтверждать их заказчику до выведения космического аппарата на орбиту, проверяя его работу в условиях, близких к штатным условиям эксплуатации.
Одной из важнейших операций при изготовлении космического аппарата (КА) являются термо-
балансные и термовакуумные испытания, при которых осуществляются проверки в основном всех характеристик, связанных с необходимостью штатного включения бортовой аппаратуры и ее эксплуатации. Целью данной операции является проверка функционирования бортовой аппаратуры, влияние на элементы конструкции и характеристики КА в условиях температурных полей, создаваемых в режиме эксплуатации и проверки по термобалансу.
Основным инструментом для проведения термовакуумных и термобалансных испытаний явля-
Испытания ракетно-космической техники
ется криогенно-вакуумная установка (КВУ). КВУ представляет собой экранированное криоэкраном помещение герметичного исполнения, где, в свою очередь, проводятся термовакуумные и термобалансные испытания. При испытаниях космических аппаратов в КВУ создается имитация космического пространства - это вакуум 0,8 -10-2 Па
(6 -10-5 мм. рт. ст.) и температурные потоки от -150 °С до 110 °С Через гермовводы и гермопере-ходы к объекту испытания обеспечивается подвод испытательной кабельной сети. При этом с КА необходимо провести тестовые испытания для проверки правильности собранной схемы испытаний при нормальных условиях. Эта операция содержит включение штатной бортовой аппаратуры с открытой крышкой КВУ при нормальных условиях. Отсюда возникает проблема создания сложнейшего технологического оборудования для обеспечения теплового режима КА негерметичного исполнения с использованием тепловых труб в системе терморегулирования для обеспечения необходимой интенсивности отвода избыточного тепла с радиационных поверхностей КА. Сложность и трудоемкость этих испытаний заключается в особенности системы терморегулирования негерметичного исполнения космического аппарата. Причина в том, что отвод тепла от бортовой аппаратуры КА осуществляется с помощью тепловых труб, проложенных внутри со-топанелей, работоспособность которых в условиях земного притяжения осуществляется только в горизонтальном положении и требует высокой точности выставки КА в горизонте для обеспечения работоспособности тепловых труб при проведении термобалансных и термовакуумных испытаний.
Существующая КВУ вертикального исполнения идеальна для проведения испытаний КА герметичного исполнения с активной системой терморегулирования и не требует высокоточного положения осей космического аппарата относительно горизонта, что позволяет проверять КА в полном составе (размеры КВУ превышают зону полезного груза и не влияют на размеры проектируемого КА). Размеры вертикальной криоген-но-вакуумной установки ограничивают габаритные размеры космического аппарата, что не позволяет создавать энергоемкие КА негерметичного исполнения. Вертикальное положение КВУ усложняет проведение термобалансных и термовакуумных испытаний за счет разбивки КА на составные части, что увеличивает количество монтажных работ и сложность исполнения технологического оборудования. Вследствие этого возрастает временной интервал проверки КА, что и является основным недостатком вертикальной КВУ.
Возникший ряд проблем можно решить созданием горизонтальной КВУ, которая позволит испытывать КА негерметичного исполнения в полном составе. Это значительно упростит технологический цикл электрических испытаний, снизит объем монтажных работ и позволит значительно уменьшить сроки отработки космических аппаратов негерметичного исполнения, что чрезвычайно важно в нынешних рыночных условиях. Сокращение сроков создания космических аппаратов и ввода их в эксплуатацию позволит резко повысить конкурентоспособность вновь создаваемой космической техники как на внутреннем, так и международном рынках.
S. S. Bezrukih, N. P. Sedlov, E. N. Golovenkin, A. A. Kuptsov JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
PROBLEMS OF CARRYING OUT THERMOVACUUM AND THERMOBALANCING TESTS OF SPACE VEHICLES OF PARTIAL-PRESSURE SYSTEM OF THERMOREGULATION ON THE BASIS OF THERMAL PIPES
The necessity to create the newest complex for carrying out thermobalancing and thermovacuum tests of partial-pressure satellite is presented.
© Безруких С. С., Седлов Н. П., Головенкин Е. Н., Купцов А. А., 2009
