CC BY
14Испытания и эксплуатация ракетно-космической техники
мости работать через широконаправленную антенну с низким коэффициентом усиления);
- при использовании нескольких мобильных ЗС можно ускорить проведение испытаний;
- при дополнительной проработке мобильных ЗС появляется возможность сканирования ДН без раскачивания КА.
Данный метод имеет следующие недостатки:
- метод более дорогой по сравнению с методом, предложенным в п. 1., особенно при использовании нескольких мобильных ЗС;
- появляются дополнительные сложности, связанные с синхронизацией работы всей системы ЗС.
3. Измерение характеристик ПН лишь в шлюзовом луче.
Очевидным достоинством данного метода является дешевизна, недостаток же заключается в малом объеме испытаний, подтверждающих характеристики ПН. Вывод о том, что ПН выполняет свою целевую функцию в полной мере приходится делать на основании результатов орбитальных испытаний малой части оборудования и результатов заводских испытаний ПН.
Предварительный анализ показывает практическую пригодность всех приведенных сценариев проведения орбитальных испытаний ПН КА с фиксированной многолучевой зоной обслуживания, окончательное решение должно приниматься исходя из результатов комплексного анализа экономических, технических и временных факторов.
A. V. Kapelko, A. G. Logvinov, D. A. Zedin, D. A. Mochalov, Yu. G. Vygonskiy JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
IMPLEMENTATION OF ORBITAL TESTS OF SPACECRAFTS WITH FIXED MULTIBEAM ZONES OF SERVICE
The basic differences of implementation of orbital tests of spacecrafts with the wide/global and fixed multibeam zones of service are presented. The preliminary analysis of various directions of realization of characteristics confirmation of multibeam satellite systems in the orbit is shown.
© Капелько А. В., Логвинов А. Г., Зедин Д. А., Мочалов Д. А., Выгонский Ю. Г., 2010
УДК 629.78.018:629.78.06-533.6
Р. А. Каширов, Г. И. Овечкин, А. В. Леканов, В. В. Двирный, В. В. Ильиных
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ СТЕНДА УСКОРЕННЫХ РЕСУРСНЫХ ИСПЫТАНИЙ ТЕПЛОВЫХ ТРУБ
Приведен метод контроля качества тепловых труб, применяемых на спутниках связи, производимых ОАО «ИСС». Метод основан на проведении испытаний по термостарению. Данный метод применяется в процессе изготовления тепловых труб и подтверждает стабильность их технических параметров и соответствие заданным требованиям.
Тепловая труба (ТТ) представляет собой замкнутый герметичный корпус, заправленный аммиаком или другой легкокипящей жидкостью (спирт, фреон).
Стабильность эксплуатационных характеристик ТТ зависит от состояния чистоты внутренней поверхности тепловой трубы и рабочего тела. На характеристики ТТ (теплопроводность) влияют химические реакции при взаимодействии аммиака с внутренней поверхностью ТТ. Такие химические реакции являются следствием коррозии и появления неконденсирующейся смеси аммиака и водорода. Это приводит к ухудшению теплопроводящей способности ТТ, выражающейся в увеличении разности температур аммиака между испарителем и конденсатором.
Химические реакции активно протекают в начальный период эксплуатации ТТ, в последствии они стабилизируются и замедляются.
В данной работе рассматривается вариант ТТ, заправляемой только аммиаком и водородом.
Для подтверждения стабильности характеристик ТТ в процессе изготовления необходимо проводить специальные испытания, которые позволяют форсировать процессы, имитирующие начальный период работы ТТ.
Сокращение времени ресурсных испытаний ТТ достигается за счет повышения концентрации рабочего тела и увеличения температуры нагревателя.
Аммиак, заправляемый в ТТ, имеет высокую чистоту (99,994 %). Это однокомпонентная жидкость, основным свойством которой является гомогенный характер химической реакции с внутренней поверхностью тепловой трубы. Поскольку концентрация аммиака постоянная, то ускоренные ресурсные испытания тепловых труб (УРИ ТТ) проводят в более жестких условиях: при повышенной температуре нагревателя.
Скорость химических реакций с повышением температуры возрастает. Зависимость скорости гомоген-
Решетневские чтения
ной химической реакции от температуры выражается законом Вант-Гоффа, согласно которому при нагревании аммиака на каждые 10 °С скорость реакции увеличивается в среднем в 2-4 раза.
Термостарение - это ускоренные ресурсные испытания тепловых труб, в результате которых должен достигнут режим работы ТТ, соответствующий заданным эксплуатационным параметрам. На первых этапах производства ТТ выдерживали в течении 60 суток при комнатной температуре. Химическая реакция аммиака с внутренней поверхностью алюминиевых ТТ с выделением неконденсирующегося газа прекращалась за 60 суток (т60), и выходные параметры ТТ в дальнейшем оставались стабильными, например, 50 Вт/°С (передача тепла от испарителя к конденсатору при перепаде температур между ними 1°С).
Время разработки и производства космических аппаратов со сроком активного существования не менее 15 лет не должно превышать 28 месяцев. Существующие стенды для испытаний ТТ не отвечают требованиям современного массового производства тепловых труб.
Для решения этой задачи на ОАО «ИСС» был создан стенд для ускоренных ресурсных испытаний тепловых труб, который обеспечивает перепад температур между испарителем и конденсатором ТТ, и составляет 80 °С (353,15 К).
Известно [2], что коэффициент ускорения ресурсных испытаний определяется по формуле
где Ку - коэффициент ускорения при старении; Рп, РТ2 - давление аммиака в ТТ при температуре хранения и при испытаниях, Па; Т1 - температура хранения ТТ, К; Т2 - температура при испытаниях ТТ, К; Е - энергия активации реакции, Дж/кмоль; R - универсальная газовая постоянная, Дж/кмоль-К.
Для расчета коэффициента ускорения ресурсных испытаний были взяты следующие значения параметров:
Т = 22 °С = 295,15 К; РТ1 = 0,9134 МПа;
Т2 = 80 °С = 353,15 К; РТ2 = 3,315 Мпа;
Е = 8,22-106 Дж/кмоль; R = 8,314-103 Дж/кмоль-К. При данных параметрах коэффициент ускорения испытаний на термостарение имеет следующее значение:
I 8.22-106 1 _ 1 )
К _ 3,315 _ |295,15 ^ 8.134-103 2 95,15 3 5 3,15) _ 5747
у 0,9134*^353,15* ' '
Зная значение коэффициента ускорения ресурсных испытаний, вычисляем следующий срок проведения УРИ:
тр = Т60 / Ку = 60 / 5,747 ~ 10 суток.
Проведенные испытания ТТ на стенде показали, что рассчитанный тр при указанных условиях эксперимента обеспечивает достижение требуемых эксплуатационных характеристик ТТ по ТУ.
R. A. Kashirov, G. I. Ovechkin, A. V. Lekanov, V. V. Dvirniy, V. V. Ilinyh JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
WORKING OUT OF THE AUTOMATIC COMPLEX OF CONTROL FOR THE STAND OF THE ACCELERATED LIFE TESTS OF HEAT PIPES
The monitoring method of the heat pipes quality applied in communication satellites, produced in OJSC Information Satellite Systems is shown. The method is based on carrying out of tests of thermoageing. This method is applied in the course of manufacturing of heat pipes and confirms stability of their technical parametres and conformity to the set requirements.
© KamnpoB P. A., OBeHKHH r. H., .HeKaHOB A. B., flBHpHHH B. B., HJILHHLIX B. B., 2010
УДК 629.78.054
С. Г. Кочура
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
О СТРУКТУРНО-СОДЕРЖАТЕЛЬНОМ УРОВНЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Предложена новая интерпретация ряда вопросов структурно-содержательного построения и определения целей электрических испытаний космических аппаратов связи.
Электрические испытания (ЭИ), необходимые для подтверждения исправности объекта испытаний (ОИ), можно представить в виде дерева, корень которого соответствует всей совокупности испытаний объекта, а ветви - локальным испытаниям, направленным на проверку отдельных его частей.
Можно сформулировать два подхода в направлен-нии прохождения дерева целей (ДЦ), основанных на анализе причинных связей: прямой анализ и анализ с обратным порядком.
Анализ с прямым порядком (снизу вверх) начинается с определения критичных состояний ОИ, т. е. по-
