CC BY
24УДК 620.165.29
разработка, экспериментальная отработка и практическое применение высокочувствительных испытаний на суммарную герметичность гермоотсеков и пневмогидравлических систем крупногабаритных изделий космической техники без использования вакуумных камер
© 2016 г. Зяблов в.А., Романов С.Ю., тройников в.И., щербаков Э.в.
Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва (РКК «Энергия») Ул. Ленина, 4А, г. Королёв, Московская обл., Российская Федерация, 141070, e-mail: [email protected]
Приведены результаты многолетних разработок, экспериментальной отработки и практического применения высокочувствительных испытаний на суммарную герметичность без использования вакуумных камер гермоотсеков и пневмогидравлических систем крупногабаритных изделий космической техники — на примере российских стыковочного отсека (1995 г.) и малого исследовательского модуля МИМ-1 (2010 г.), российских систем и гермоотсеков пяти европейских автоматических транспортных кораблей ATV (2005-2014 гг.) при наземной предполетной подготовке на космодромах. Испытания проводятся по усовершенствованному методу накопления при атмосферном давлении с использованием пробного газа гелия. При атмосферных условиях в объеме накопления величиной 100 м3 за время выдержки 1 ч минимальный регистрируемый поток 100%-ного гелия может составить до 3,27-10-2 лмкм рт. ст./с. Использование гелиевых течеискателей с турбомолекулярными насосами и методик, усовершенствованных по результатам испытаний, позволяет создать технологические процессы испытаний, способные в ряде случаев замещать традиционную технологию испытаний собранных космических кораблей и модулей в крупногабаритных вакуумных камерах в случае отсутствия последних на космодромах.
Ключевые слова: испытания на герметичность, космический аппарат, модули орбитальных станций, подготовка к старту на космодроме, гелиевый масс-спектрометрический течеискатель, вакуумная камера, метод накопления при атмосферном давлении.
development, developmental testing and practical application of high-sensitivity
tests for total leak rate of pressurized compartments and fluidic subsystems of large scale space vehicles without the use of vacuum chambers
Zyablov V.A., Romanov S.Yu., Troynikov V.I., Shcherbakov E.V.
S.P. Korolev Rocket and Space Public Corporation Energia (RSC Energia) 4A Lenin str, Korolev, Moscow region, 141070, Russian Federation, e-mail:[email protected]
The paper discusses the results of many years of development, developmental testing and practical application of highly-sensitive tests for total leakage without the use of vacuum chambers on pressurized compartments and fluidic subsystems of large scale space vehicles, taking as an example the Russian Docking Compartment DC (1995) and Mini Research Module MRM-1 (2010), Russian systems and the pressurized compartment of the five European Automatic Transfer Vehicle ATV (2005-2014) during groundpre-flight processing at launch sites. The tests are conducted in accordance with an improved accumulation method at atmospheric pressure using Helium as the tracer gas. The minimal detectable leak rate of 100% helium can be as low as 3,2710-2 mTorr-L/s at air absolute atmospheric pressure
in the 100 m3 accumulation volume and one hour of exposure time. The use of helium leak detectors with turbomolecular pumps and procedures improved on the base of test results makes it possible to develop test processes that in certain cases can replace the conventional process of testing of assembled space vehicles and modules in large vacuum chambers if the ones are not available at the launch sites.
Key words: leak tests, spacecraft, space station modules, pre-launch processing at the launch site, helium mass spectrometer leak detector, vacuum chamber, method of tracer gas accumulation at atmospheric pressure.
зяблов в.А.
романов с.ю.
троиников в.И.
щербаков э.в.
ЗЯБЛОВ Валерий Аркадьевич — заместитель начальника отдела РКК «Энергия», e-mail: [email protected]
ZYABLOV Valery Arkad'evich — Deputy Head of Department at RSC Energia, e-mail: [email protected]
РОМАНОВ Сергей Юрьевич — кандидат технических наук, Генеральный конструктор пилотируемых космических комплексов РКК «Энергия», e-mail: [email protected]
ROMANOV Sergey Yur'yevich — Candidate of Science (Engineering), General Designer of manned space complex systems at RSC Energia, e-mail: [email protected]
ТРОЙНИКОВ Владимир Иванович — кандидат технических наук, заместитель начальника отдела РКК «Энергия», e-mail: [email protected]
TROYNIKOV Vladimir Ivanovich — Candidate of Science (Engineering), Deputy Head of Department at RSC Energia, e-mail: [email protected]
ЩЕРБАКОВ Эдуард Викторович — заместитель руководителя НТЦ РКК «Энергия», e-mail: [email protected]
SHCHERBAKOV Eduard Viktorovich — Deputy Head of STC at RSC Energia, e-mail: [email protected]
Испытания космических аппаратов на суммарную герметичность при подготовке к пуску на техническом комплексе космодромов
Испытания на суммарную герметичность являются важной частью подготовки космических аппаратов (КА) к пуску на космодромах. Высокочувствительным испытаниям в составе собранных КА подвергаются как магистрали пневмогидросистем (ПГС) КА, так и герметичные обитаемые и приборные отсеки. Для проведения высокочувствительных испытаний ПГС и отсеков КА на суммарную герметичность используются крупногабаритные вакуумные камеры, в которых целиком размещаются КА. Все КА советской и российской
космических пилотируемых программ — автоматические космические аппараты, транспортные пилотируемые корабли (ТПК), транспортные грузовые корабли (ТГК), модули орбитальных станций (ОС) — проходили испытания на суммарную герметичность как на заводах-изготовителях, так и на технических комплексах (ТК) космодрома Байконур в крупногабаритных вакуумных камерах (ВК).
Метод испытаний на суммарную герметичность КА в ВК является наиболее чувствительным, точным и менее затратным по продолжительности в сравнении с другими методами таких испытаний. Поэтому он не имеет альтернатив при использовании на заводах-изготовителях, поскольку в процессе испытаний в ВК, кроме всего прочего, за счет испарения
в вакууме выявляются возможные скрытые микронеплотности, закрытые гидропоршнем, образуемым либо остатками применявшихся при изготовлении технологических жидкостей, либо в результате капиллярной конденсации атмосферной влаги в этих микронеплотностях.
Требования к испытаниям на суммарную герметичность жилых гермоотсеков при подготовке КА к пуску были включены по настоянию российской стороны в совместный программный документ МКС SSP 50507 [1]. Примерами использования данных испытаний международными партнерами МКС по методикам, разработанным РКК «Энергия», могут служить следующие испытания:
• гермоотсеков модуля Node 1 по упрощенному методу накопления в объеме транспортировочного контейнера Payload Canister (ввиду отсутствия на тот момент работоспособной ВК в Космическом центре им. Кеннеди (КЦК));
• модулей Node 2, Lab и шлюзовой камеры Quest Американского сегмента МКС — в восстановленной ВК в КЦК;
• гермоотсеков японских модулей JEM ELM-PS и JEM PM — в вакуумной камере Космического центра Цукуба (Япония).
возможные альтернативы испытаниям на суммарную герметичность пгС и отсеков кА на тк в крупногабаритных вакуумных камерах
В тех случаях, когда в составе оборудования ТК не имеется крупногабаритной вакуумной камеры, испытания КА на суммарную герметичность могут быть проведены по разработанной авторами модификации метода накопления при атмосферном давлении. Сущность метода накопления (рис. 1) состоит в том, что:
• КА (поз. 1) размещают в специальном замкнутом объеме накопления (поз. 2), например, в специально подготовленном транспортном контейнере;
• подключают к объему накопления масс-спектрометрические гелиевые течеиска-тели (поз. 3), работающие в режиме измерения концентрации гелия в воздухе, заполняющем объем накопления;
• с помощью технологических вентиляторов (поз. 4) постоянно перемешивают воздух в объеме накопления (поз. 2) для создания равномерной концентрации гелия в нем;
• заправляют проверяемые участок ПГС или отсек КА (поз. 5) до избыточного испытательного давления контрольным газом — гелием или гелиево-воздушной (гелиево-азотной)
смесью с использованием пневмопульта (поз. 6) с трубопроводами. О степени негерметичности объекта испытаний судят по скорости роста показаний гелиевых течеискателей (поз. 3), т. е. по скорости роста концентрации гелия в воздухе, заполняющем объем накопления.
Рис. 1. Принципиальная схема испытаний на герметичность по методу накопления при атмосферном давлении: 1 — космический аппарат; 2 - объем накопления; 3 - течеискатели масс-спектрометрические гелиевые; 4 - вентиляторы технологические; 5 - испытываемый участок пневмогидросистемы или отсек космического аппарата; 6 - пневмопульт с трубопроводами; 7 — сжатый воздух, гелий
На рис. 2 показана фотография испытательной системы, использовавшейся для испытаний на герметичность российской системы дозаправки (ЛРУ) в составе кораблей АТУ по методу накопления при атмосферном давлении при наземной предполетной подготовке корабля на космодроме Куру в 2007-2014 гг.
Рис. 2. Испытательная система, использовавшаяся для испытаний на герметичность российской системы в составе кораблей АТУ: 1 — вентиляторы технологические; 2 — российская система ЕГ5; 3 — грузовой отсек корабля АТУ; 4 — транспортировочный контейнер (задняя крышка контейнера снята); 5 — пневмопульт с трубопроводами
Метод накопления при атмосферном давлении может заменить испытания в крупногабаритных вакуумных камерах только в том случае, если он обеспечивает достаточно высокую чувствительность к малым утечкам гелия, поступающим в объем накопления, т. е. если применяемые гелиевые течеискатели
позволяют регистрировать малые приращения концентрации гелия в воздухе. Кроме того, необходимо учитывать некоторые физические процессы, например, возможный мас-сообмен воздуха между объемом герметизированного контейнера и окружающей атмосферой испытательного помещения; адсорбцию гелия на наружных поверхностях КА и внутренних поверхностях контейнера; технологии приготовления и учета нестабильности контрольных течей и смесей с эталонными концентрациями гелия и др. На чувствительность и длительность испытаний влияет также значение величины свободного объема накопления, уменьшение которого легко достигается модификацией, например, размещением в объеме накопления герметичных конструкций с балластными объемами. Уменьшение свободного объема ведет к пропорциональному уменьшению минимальной регистрируемой утечки и, соответственно, к уменьшению длительности испытаний.
Высоковакуумные диффузионные (пароструйные) насосы, использовавшиеся в гелиевых течеискателях до конца 1990-х гг., не позволяли достичь высокой стабильности скорости откачки масс-спектрометрической камеры течеискателя. В результате этого, показания течеискателей при определении гелия в воздухе имели значительную флюктуацию, а также имели тенденцию к дрейфу как в сторону уменьшения, так и увеличения показаний.
В итоге метод накопления при атмосферном давлении до определенного времени не мог составить конкуренцию испытаниям в крупногабаритных ВК и редко применялся для испытаний на герметичность отсеков и ПГС КА на ТК. Примером такого вынужденного применения в советской космической программе могут служить испытания на герметичность магистралей системы подачи газовой смеси (СПГС), расположенной внутри спускаемого аппарата (СА) корабля «Союз» и вновь введенной, начиная с корабля «Союз-7» (1969 г.). При этих испытаниях использовались течеискатели ПТИ-7А с высоковакуумным паромасляным диффузионным насосом (изготовитель — завод «Измеритель», г. Ленинград). В качестве объема накопления использовался внутренний объем СА с применением технологической герметичной крышки с гермопроходниками и вентилятором в просвете люка-лаза. Чувствительность испытаний составляла около 2,0 л-мкм рт. ст./с при выдержке 12...24 ч и заполнении магистралей 100%-ным гелием. Впоследствии после сертификации аппаратуры СА на допустимость воздействия вакуума при наземных
испытаниях этот метод был заменен методом вакуумной камеры при сообщенном с ней внутренним объемом СА.
Другим примером применения в советской космической программе метода накопления являются работы по внедрению альтернативного метода испытаний на суммарную герметичность герметичной кабины (ГК) и объединенной двигательной установки (ОДУ) орбитального корабля (ОК) «Буран» при его первоначальной подготовке и межполетном обслуживании (МПО) на ТК. Размещение ОК «Буран» в собранном виде в предполагаемой вакуумной камере было трудно выполнить из-за ее требуемых гигантских размеров (например, заместитель главного конструктора НПО «Энергия» П.В. Цыбин предлагал выполнить горизонтальную плоскую вакуумную камеру по форме планера ОК). Разборка же ОК при МПО со снятием герметичной кабины и ОДУ для проведения автономных испытаний в вакуумной камере ввиду нетехнологичности также была неприемлемой. Таким образом, необходимо было испытывать на герметичность ГК и ОДУ в составе ОК.
Испытания по методу накопления с использованием гелия при разумной их продолжительности (например, при выдержках ГК и ОДУ под давлением с продолжительностью не более 24 ч и требованиям по герметичности 10 л-мкм рт. ст./с для ГК и 1,0 л-мкм рт. ст./с для ОДУ) не обеспечивали требуемой чувствительности и, соответственно, оценки допустимой степени герметичности ГК и ОДУ. Причина этого лежала в том, что гелиевые масс-спектрометрические течеискатели тех лет (как зарубежные, так и отечественные), например, течеискатели ПТИ-10, хотя уже и применяли в своих электронных схемах транзисторную элементную базу вместо устаревшей ламповой, но при этом по-прежнему использовали вакуумные диффузионные насосы и, как следствие, обладали теми же недостатками в части флюктуации и дрейфа показаний.
РКК «Энергия» было предложено использовать вместо пробного газа гелия не вызывающий коррозии нетоксичный синтетический газ — гексафторид серы БР6 (шестифтористая сера, так называемый элегаз [2]), для которого имелись высокочувствительные средства регистрации в атмосферном воздухе — газовые хроматографы с детектором электронного захвата [3]. Реализация такого предложения позволяла повысить чувствительность испытаний на два-три порядка по сравнению с использованием гелия. Была проведена большая подготовительная работа, в т. ч. получено положительное заключение о допустимости
воздействия гексафторида серы на аппаратуру, оборудование и комплектующие ОК «Буран», проведена экспериментальная отработка метода испытаний на базе РКК «Энергия» [4, 5], НПО «Молния» и на космодроме Байконур, подтвердившая высокую чувствительность метода. В конструкцию отсека полезного груза ОК были внесены специальные изменения — на задней стенке кабины ОК была предусмотрена установка специальной летной гибкой перегородки с электро- и герморазъемами, позволявшей организовать замкнутый объем накопления вокруг гермокабины в носовой части фюзеляжа ОК. В 1985 г. с использованием предложенного метода было испытано с положительным результатом бортовое оборудование станции «Мир» — размещенный внутри рабочего отсека блок кондиционирования воздуха, в дальнейшем успешно работавший в составе станции на орбите.
С прекращением работ по программе «Энергия - Буран» необходимость в продолжении данных работ отпала. Кроме того, вступали в силу международные ограничения по применению и выбросу в атмосферу парниковых газов, к которым был причислен и гексафторид серы [6].
Испытания на суммарную герметичность стыковочного отсека в КЦК (1995 г.)
В РКК «Энергия» формировалось понимание того, что при прогрессе в развитии гелиевых течеискателей, а также при соответствующем изучении процессов, протекающих при испытаниях по методу накопления при атмосферном давлении, и проведении надлежащих исследовательских работ метод накопления может быть успешно использован в отдельных случаях на ТК при отсутствии ВК.
На основании этой концепции РКК «Энергия» в 1993 г. было принято решение о проведении испытаний на суммарную герметичность стыковочного отсека (СО) ОС «Мир» в КЦК (США) по методу накопления при атмосферном давлении. СО должен был быть доставлен на ОС «Мир» с помощью ОК Atlantis в рамках выполнения программы «Мир - Shuttle». Вакуумные камеры КЦК в то время были выведены из эксплуатации. В этих условиях испытания по методу накопления являлись единственной альтернативой, позволявшей провести испытания корпуса СО в КЦК в соответствии с высокими требованиями к герметичности.
Проведенные в то время РКК «Энергия» исследования позволили применить отечественные течеискатели ТИ1-14 [7] с высоко-
вакуумным диффузионным насосом (з-д «Измеритель»). При этом отмеченные в предыдущем разделе и сохранявшиеся недостатки тече-искателей с высоковакуумным диффузионным насосом (существенные флюктуация и дрейф показаний) привели к необходимости длительных (до 24 ч) выдержек объекта испытаний под испытательным давлением. Кроме того, потребовалось введение в технологическую последовательность испытаний дополнительных операций (защищенных позднее патентами РФ [8-10]), в частности, периодических измерений показаний течеискателя от эталонной концентрации гелия в смеси с воздухом, содержащейся в специальной емкости, с целью внесения необходимых корректив в показания течеискателя, соответствующие концентрации гелия в воздухе объема накопления.
В качестве объема накопления был использован внутренний объем транспортировочного контейнера СО. Корпус герметичного отсека СО был испытан в КЦК с положительным результатом. 12 ноября 1995 г. СО был доставлен на орбиту ОК Atlantis (STS-74), пристыкован к станции «Мир» и в течение всего срока эксплуатации не имел замечаний по герметичности.
Экспериментальная отработка методики испытаний на суммарную герметичность российской системы дозаправки и гермоотсека автоматического транспортного корабля ATV-1 «Жюль Верн» (2003-2005 гг.)
При развертывании сотрудничества между РКК «Энергия» и Европейским космическим агентством (ЕКА) в области создания европейских автоматических транспортных кораблей (ATV) вопрос о методах и средствах проведения испытаний на суммарную герметичность российских систем дозаправки (RFS) и стыковки (RDS), а также гермоотсека в составе интегрированного грузового отсека (ICC) кораблей ATV, приобрел особую актуальность и долго обсуждался.
Завод-изготовитель отсека ICC (с гермо-корпусом, RFS и RDS) корабля ATV (Alenia Space, г. Турин, Италия) не имел вакуумной камеры. В Европейском космическом центре (ESTEC, г. Нордвейк, Нидерланды), где должны были проводиться заключительные операции с ATV-1 перед отправкой на ТК, имелась крупногабаритная термовакуумная камера (ТВК), в которой первоначально планировалось провести испытания герметичности ICC ATV, совместив их с тепловакуумными испытаниями (ТВИ). Однако ввиду отмены комплексных
TВИ ICC и переходом на автономные TВИ авионики ATV, использование TВK для испытаний на герметичность стало практически нереализуемым ввиду ее занятости и сжатости графика работ с ATV-1 в Нордвейке.
На TK космического центра Гайаны (CSG), г. Хуру, Французская Гвиана, с космодрома которого должен был осуществляться запуск кораблей ATV с помощью ракетоносителя Ariane-5, также не имелось вакуумной камеры.
Поэтому потребовалось обеспечить проведение испытаний на суммарную герметичность отсека ICC с герметичными системами корабля ATV как на заводе-изготовителе в Tурине, так и в центре ESTEC, и на TK космодрома ^ру с использованием альтернативных методов.
Для активного стыковочного агрегата российской системы RDS были использованы методы вакуумирования с применением герметичного приспособления — имитатора пассивного агрегата стыковки в атмосферных условиях.
Что касается системы дозаправки RFS, к герметичности которой предъявлялись высокие требования, то, помимо вакуумных методов испытаний внутренней герметичности клапанов, разделителей топливных баков и мембран компенсаторов, необходимо было усовершенствовать метод накопления и применить его для испытаний внешней герметичности газовых и топливных магистралей, включая все их составляющие. При этом было учтено, что пневмогидроагрегаты RFS ПГА-1 и ПГА-2 проходили высокочувствительные испытания на герметичность в ВK на заводе-изготовителе ЗАО «ЗЭМ» PKK «Энергия».
Отсек ICC ATV, гермокорпус которого после стыковки ATV с MKC образовывал единый с MKC объем через служебный модуль Российского сегмента (PC) MKC, также необходимо было испытать с высокой чувствительностью.
PKK «Энергия» на основе имевшегося опыта предложила EKА проводить испытания на суммарную герметичность RFS и гермоотсека кораблей ATV по методу накопления с использованием гелиевых масс-спектрометрических течеискателей нового поколения.
Под руководством специалистов PKK «Энергия» совместно с европейскими партнерами от EKА (Primo Tamburini) — компании Alenia Spazio (Erminia Albero, Giorgio Cabodi) и отделения Space Transportation компании EADS, г. Бремен, Германия (Uwe Schulte, далее название компании менялось: до 2G14 г. EADS
Astrium, с 2014 г. Airbus Defence and Space) — в 2003 г. были проведены отработочные испытания на герметичность гермоотсека и RFS ATV методом накопления на заводе Alenia Spazio в Турине. В качестве объема накопления использовался дополнительно загерметизированный транспортировочный контейнер отсека ICC корабля ATV, а для измерений — вновь приобретенный Alenia Spazio течеиска-тель Spectron 5000 [11] производства компании Edwards (Великобритания), в котором применялся высоковакуумный диффузионный насос Edwards E203D.
Течеискателю Spectron 5000, несмотря на имевшуюся систему компенсации показаний, оказались присущи отмеченные выше недостатки течеискателей с высоковакуумными диффузионными насосами. Было установлено, что испытания по методу накопления с использованием данного течеискателя не позволят из-за дрейфа показаний течеискателя обеспечить требуемую чувствительность испытаний при их приемлемой длительности.
На рис. 3 показана зависимость от времени (дрейф в сторону убывания) показаний течеискателя Spectron 5000 в ходе испытаний герметичного отсека корабля ATV в транспортировочном контейнере на заводе в Турине 13-15 сентября 2003 г. С 16 ч 00 мин 13.09.2003 г. по 8 ч 00 мин 15.09.2003 г., т. е. за 40 ч, показания течеискателя уменьшились с 7,0-10-6 условных единиц утечки (у.е.у.) до 4,3-10-6 у.е.у., т. е. на 39%. При этом гермоот-сек был заправлен 10%-ной гелиево-воздуш-ной смесью до избыточного испытательного давления 1,0 кгс/см2, т. е. показания течеискателя должны были только увеличиваться из-за возможной утечки гелия из гермоотсека в объем накопления. Таким образом, тече-искатель Spectron 5000 по своим техническим характеристикам оказался непригодным для проведения высокочувствительных испытаний по методу накопления.
Такой результат побудил РКК «Энергия» в 2005 г. провести экспериментальное исследование возможностей использования имевшегося в то время отечественного тече-искателя последней марки ТИ1-14 для проведения испытаний RFS и гермоотсека ATV по методу накопления при атмосферном давлении. Полученные результаты позволили предположить, что использование течеискателя ТИ1-14 в принципе возможно, хотя имелись существенные флюктуации показаний ввиду использования в течеискателе высоковакуумного диффузионного насоса, при этом дрейф показаний наблюдался в меньшей степени, чем у течеискателя Spectron 5000.
Рис. 3. Дрейф показаний течеискателя ЗреСгот 5000 в ходе испытаний герметичного отсека корабля АТУ на заводе А1ета $раг1о в Турине 13-15 сентября 2003 г.: 1 — герметичный отсек заправлен гелием до давления 0,2 кгс/см2; 2 — в герметичном отсеке создано абсолютное испытательное давление 2,0 кгс/см2 10%-ной гелиево-воздушной смеси; 3 — концентрация гелия в воздухе контейнера повышена на 1,0-10-7 отн. долей; 4 — концентрация гелия в воздухе контейнера повышена на 1,5-10-7 отн. долей
На рис. 4 показана зависимость от времени показаний течеискателя в процессе длительных измерений сигнала течеискателя ТИ1-14 от эталонной концентрации гелия в смеси с воздухом и от воздуха в объеме накопления.
Рис. 4. Зависимость от времени показаний течеискателя ТИ1-14 при измерении сигнала от эталонной концентрации гелия в смеси с воздухом и от воздуха в объеме накопления:
♦ — сигнал течеискателя на эталонную концентрацию; - — сигнал течеискателя на воздух в объеме накопления
За время измерений ~20 ч показания течеискателя как для эталонной концентрации, так и для воздуха не имели тенденций дрейфа; разброс показаний не превышал 20%.
Тем не менее, использования течеискателя ТИ1-14 не потребовалось, так как появилась возможность приобретения течеискателей с высоковакуумным турбомолекулярным насосом (ТМН).
Использование гелиевых течеискателей с турбомолекулярным насосом для испытаний кораблей ATV по методу накопления (2005-2014 гг.)
В 2005 г. компания EADS Space Transportation GmbH получила для подготовки первого корабля ATV «Жюль Верн» в центре ESTEC и на космодроме Куру гелиевый масс-
спектрометрический течеискатель Ultratest UL200 [12] нового поколения с ТМН производства компании Leybold Inficon (Германия). Применение ТМН было шагом вперед в развитии гелиевых масс-спектрометрических тече-искателей и обеспечивало значительное снижение флюктуации и дрейфа показаний [13]. Примером малой флюктуации (не превышающей 2,3%) показаний течеискателей с ТМН и их стабильности (дрейф за 1 ч составляет всего 0,12%) может служить рис. 5, на котором представлены показания течеискателя PhoeniXL 300 [14] производства компании Leybold Vacuum GmbH на чистый атмосферный воздух в зависимости от времени при длительных измерениях — на протяжении 13 ч 15 мин.
Рис. 5. Показания течеискателя PhoeniXL 300 Dry от чистого атмосферного воздуха в зависимости от времени:
- - - — максимальное значение показаний; - - - — минимальное значение показаний; — — дрейф показаний
Течеискатели с ТМН давали возможность проведения испытаний RFS и гермоотсека корабля ATV по методу накопления с более высокой чувствительностью за относительно короткое время, поэтому было принято совместное решение об использовании течеискателя Ultratest UL200 для испытаний RFS и гермоотсека ATV как после изготовления кораблей ATV в Европе, так и при подготовке их на космодроме Куру.
Течеискатель Ultratest UL200 использовался для испытаний первых трех кораблей ATV: «Жюль Верн», «Иоганн Кеплер» и «Эдоардо Амальди». Система RFS и гермоотсек ATV были испытаны на герметичность в составе названных кораблей по методу накопления с положительными результатами (таблица, столбцы с ATV-1 по ATV-3). В процессе полета кораблей к герметичности системы RFS и гермоотсека ATV замечаний не было.
Результаты испытаний по методу накопления системы дозаправки (RFS) и гермоотсека ICC в транспортировочном контейнере для пяти кораблей ATV
Объект испытаний Допустимая негерметичность по документации, л-мкм рт. ст./с Фактическая негерметичность, л-мкм рт. ст./с
ATV-1 ATV-2 ATV-3 ATV-4 ATV-5
Система RFS (в совокупности) 0,76 0,41 0,49 0,35 0,12 0,25
Трубопроводы безмоментных сопел RFS 1,00 -0,01 0,33 -0,01 0,13 0,19
Гермоотсек ICC 20,45 0,98 10,84 4,09 0,80 8,25
При обновлении оборудования EADS Space Transportation GmbH, по согласованию со специалистами РКК «Энергия», усилиями специалистов из Бремена (Uwe Schulte, Martin Menzel) был приобретен новый гелиевый масс-спектрометрический течеискатель PhoeniXL 300 [14] компании Leybold Vacuum GmbH (Германия). Этот течеискатель обладал улучшенными характеристиками по сравнению с течеискателем Ultratest UL200 в части флюктуации и дрейфа показаний. С его использованием представителями РКК «Энергия» совместно со специалистами EADS Astrium (Airbus Defence and Space) и Thales Alenia Space были успешно испытаны четвертый и пятый корабли ATV «Альберт Эйнштейн» и «Жорж Леметр», при эксплуатации которых также не было получено замечаний к системе RFS и гермоотсеку ATV по герметичности (таблица, столбцы ATV-4 и ATV-5).
Испытания кораблей ATV: совершенствование методики испытаний на суммарную герметичность по накоплению при атмосферном давлении
В процессе работ по программе ATV методика испытаний на суммарную герметичность по накоплению при атмосферном давлении была неоднократно усовершенствована с учетом полученного опыта и новых возможностей течеискателей. Внесенные усовершенствования, использованные при испытаниях кораблей ATV, могут представлять собой ценность для будущих возможных применений метода. Ниже в этом разделе рассматриваются примененные решения.
Использование дополнительной вакуумной установки с ТМН для повышения стабильности показаний гелиевого течеискателя. В комплекте течеискателя Ultratest UL200, использовавшемся для подготовки корабля ATV «Жюль Верн» в Европе и на космодроме Куру, отсутствовал специальный вакуумный щуп SL 300 (№ 252003 по каталогу), обеспечивающий максимальную чувствительность при определении концентрации гелия
в воздухе. Это заставило сотрудников EADS Space Transportation GmbH и Alenia Space по согласованию с РКК «Энергия» применить особую вакуумную схему отбора воздуха из объема накопления для определения концентрации гелия (рис. 6).
Рис. 6. Вакуумная схема отбора воздуха из объема накопления для определения концентрации гелия: NV — регулируемый игольчатый вакуумный вентиль производства компании Leybold Inficon c вакуумным сильфонным трубопроводом малого диаметра; PMTD — специальная вакуумная установка производства компании Varian; Leak Detector — течеискатель Ultratest UL200
Данная вакуумная схема позволила обеспечить как плавную регулировку величины поступающего в течеискатель потока атмосферного воздуха с помощью игольчатого вакуумного вентиля, так и повышенную стабильность этого потока воздуха, поскольку откачка потока производилась двумя соединенными последовательно насосами — ТМН Turbo V70 вакуумной установки PMTD (рис. 7) и ТМН течеискателя Ultratest UL200. При этом случайные изменения скоростей откачки двух насосов компенсировали друг друга, и итоговая скорость откачки была более стабильной во времени. Данная вакуумная схема позволяла также максимально сократить длительность переходных процессов при отборе в течеискатель анализируемого потока атмосферного воздуха, связанных с обез-гаживанием внутренних поверхностей щупа и его вакуумного трубопровода, так как в вакуумной схеме был использован достаточно мощный ТМН Turbo V70, обеспечивавший скорость откачки по азоту (воздуху) 70 л/с.
Turbo V70
Рис. 7. Схема вакуумной установки PMTD: Scroll Pump — спиральный вакуумный насос; V1 ... V5 — клапаны вакуумные; Filter — фильтр; Kf50 — фланец вакуумный стандарта Kf50; Turbo V70 — турбомолекулярный насос; Vacuum gauge — вакуумметр деформационный; Kf25 — фланец вакуумный стандарта Kf25; Vac SenTorr — вакуумметр SenTorr производства компании Varian; Controller — контроллер Turbo V70
Предложенная вакуумная схема успешно работала при испытаниях всех пяти кораблей ATV и может быть в дальнейшем рекомендована для использования в новых разработках вакуумных схем регистрации гелия в воздухе с использованием гелиевых течеискателей.
Учет воздухообмена между объемом накопления и атмосферой испытательного помещения. При проведении испытаний на герметичность по методу накопления следует учитывать различные факторы, влияющие на результаты испытаний, например, герметичность контейнера. Существование даже незначительного воздухообмена между объемом накопления и атмосферой испытательного помещения (на фоне постоянного поступления в объем накопления гелия из объекта испытаний) приводит к тому, что концентрация гелия в объеме накопления со временем понижается, поскольку из объема накопления уходит воздух, содержащий повышенную, вследствие негерметичностей объекта испытаний, концентрацию пробного газа гелия, а в объем накопления поступает воздух из испытательного помещения, содержащий меньшую стандартную концентрацию гелия в атмосферном воздухе — 5,239-10-4% по объему [15]. Это, в свою очередь, ведет к занижению результата измерения значения негерметичности объекта испытаний.
Кроме того, имеет место процесс адсорбции определенной доли гелия из общего количества гелия в объеме накопления материалами внешней поверхности объекта испытаний и внутренней поверхности объема
накопления (в частности, теплозащитными материалами). Также присутствует диффузия гелия в микрополости сложной внешней конфигурации объекта испытаний. Однако, поскольку эти процессы по своим механизмам аналогичны эффекту от воздухообмена объема накопления с атмосферой испытательного помещения, то их действие можно учитывать в составе воздухообмена.
Таким образом, перед проведением испытаний на герметичность по методу накопления при атмосферном давлении должна быть определена такая характеристика объема накопления, как интенсивность воздухообмена с атмосферой испытательного помещения, или негерметичность объема накопления, в дальнейшем используемая для корректировки результатов измерений величин негерметич-ностей отсека или ПГС КА в используемом объеме накопления.
В ходе совместных работ РКК «Энергия» по программе АТУ специалистами РКК «Энергия» был разработан и предложен европейским партнерам метод оценки интенсивности воздухообмена и корректировки результатов испытаний отсека или ПГС КА с учетом измеренной интенсивности.
Этот метод основывается на:
• введении порции пробного газа в объем накопления;
• проведении вслед за этим измерений концентрации пробного газа в объеме накопления в течение заданного промежутка времени;
• вычислении значений интенсивности воздухообмена;
• корректировке значения потока гелия из объекта испытаний на основании уравнения массового баланса, описывающего поведение концентрации гелия в объеме накопления.
Процесс снижения концентрации пробного газа в объеме накопления описывается дифференциальным уравнением массового баланса:
¿С/йг = - СО / (Р У) (1)
7 -*>-возд / V атм ' V '
с начальным условием
С(0) = С0 , (2)
где С — концентрация пробного газа в объеме накопления, относительные объемные доли; г — текущее время, с; О — воздухообмен между объемом накопления и атмосферой испытательного помещения, м3-мм рт. ст./с; Ратм — атмосферное давление, равное абсолютному давлению воздуха внутри объема накопления, мм рт. ст.; У — величина свободного объема накопления, м3.
Решением уравнения (1) с начальным условием (2) будет зависимость:
C(t) = C0exp(-tQaaJ(pKm V)) =
(3)
= C0exp(-t/reo3a),
Т = P V/O , (4)
возд атм ' ^-возд ' ^ '
где Твозд — постоянная времени воздухообмена, с.
Физический смысл постоянной времени воздухообмена Твозд состоит в том, что она равна времени, за которое за счет воздухообмена в объем накопления V поступает (и в то же самое время из объема накопления уходит) количество воздуха P^V, равное содержащемуся в объеме накопления. Если воздухообмен интенсивен (т. е., если объем накопления имеет значительную негерметичность), то постоянная времени воздухообмена мала, и наоборот, если воздухообмен мал (объем накопления достаточно герметичен), то постоянная времени воздухообмена велика.
Экспериментальное определение воздухообмена между объемом накопления и атмосферой испытательного помещения проводят следующим образом: в объем накопления вводят порцию пробного газа, а затем измеряют снижение его концентрации под действием воздухообмена между объемом накопления и атмосферой испытательного помещения. Пропорциональные концентрации гелия в воздухе C(t) показания течеискателя согласно (3) должны со временем спадать по экспоненциальному закону. Аппроксимируя значения показаний течеискателя экспоненциальной функцией, например, при помощи программного обеспечения Microsoft Office Excel, получим значение Твозд. Например, при экспериментальном определении негерметичности транспортировочного контейнера ICC ATV, проводившемся описанным образом, были получены результаты, представленные на рис. 8. Множитель 2,91 10-4 1/мин в показателе экспоненциальной функции, вычисленный при помощи Microsoft Office Excel, представляет собой обратную величину от постоянной времени воздухообмена, отсюда имеем: Твозд = 56,7 ч, т. е. воздухообмен между объемом накопления и атмосферой «чистого» зала испытательного помещения («чистого» зала в центре ESTEC) был достаточно мал, хотя и наблюдалось некоторое снижение показаний течеискателя. Эта информация позволила после данного экспериментального определения негерметичности контейнера провести в ESTEC в марте 2007 г. испытания системы RFS в составе корабля «Жюль Верн» по методу накопления с положительным результатом.
Рис. 8. Зависимость от времени показаний течеискателя после ввода порции гелия в объем накопления — транспортировочный контейнер ICC ATV при работах в центре ESTEC в марте 2007 г.
Дифференциальное уравнение массового баланса в объеме накопления с учетом воздухообмена будет выглядеть следующим образом:
dC/dt = О / (Р V) - CQ /(Р V) (5)
с начальным условием для него:
C(0) = C0 , (6)
где О — величина потока пробного
газа
из объекта испытаний, находящегося в объеме накопления, м3-мм рт. ст./с.
В правой части уравнения (5) первое слагаемое описывает поступление пробного газа из объекта испытаний в объем накопления за счет потока негерметичности Оизд, а второе — уход пробного газа из объема накопления за счет воздухообмена Овозд между объемом накопления и атмосферой испытательного помещения.
Решением уравнения (5) с начальным условием (6) будет зависимость:
C(t) (Оизд/Овозд
)[1 - exp(-tQ^/(PaTM V))],
или, с учетом (3):
C(t) °издТвозд /(Ратм^)(1 eXP( t / Твозд)). (7)
Вычислив на основании соотношения (4) значение величины воздухообмена Овозд, испытатель может из показаний течеискате-ля, пропорциональных концентрации C(t), на основании уравнения (7) получить значение О, в котором будет учтено влияние воздухообмена на результаты испытаний [16-18].
Указанный метод был реализован в разработанных европейскими партнерами и согласованных с РКК «Энергия» документах программы ATV — инструкциях по определению негерметичности объема накопления и по испытаниям системы RFS и гермоотсека ATV с использованием транспортировочного контейнера герметичного отсека корабля ATV. Испытания по данным инструкциям были успешно проведены на всех кораблях программы ATV в 2005-2014 гг.
Учет влияния на результаты испытаний нештатного повышения концентрации пробного газа в атмосфере испытательного помещения. Подход, изложенный в предыдущем разделе, был успешно применен также для получения достоверных результатов оценки негерметичности объекта испытаний в условиях возникновения нештатной повышенной концентрации гелия в атмосфере испытательного помещения, а именно, в условиях незапланированного попадания гелия в атмосферу испытательного помещения из-за ошибки испытателя или неисправности оборудования. Гелий в повышенных концентрациях, поступая в объем накопления из «загрязненной» внешней атмосферы в результате воздухообмена, вызывает повышение показаний течеискате-лей, которые могут быть интерпретированы как свидетельство недопустимой негерметичности объекта испытаний.
Такая ситуация возникла, например, при испытаниях на суммарную герметичность гермоотсека корабля АТУ-3 «Эдоардо Амаль-ди», когда через негерметичный вентиль пневмопульта в атмосферу «чистого» зала здания 55С ТК космодрома Куру попало значительное количество гелия.
РКК «Энергия» предложила способ выхода из данной ситуации, основанный на:
• проведении периодических измерений концентрации пробного газа гелия как в объеме накопления, так и в атмосфере испытательного помещения;
• внесении корректировок в вычисленное значение потока пробного газа из отсека или ПГС КА на основании уравнения массового баланса, учитывающего текущие значения концентраций пробного газа как в объеме накопления, так и в атмосфере испытательного помещения.
При испытаниях на суммарную герметичность гермоотсека и системы Я¥3 корабля АТУ-3 «Эдоардо Амальди» применение предложенного подхода позволило не повторять испытания заново с потерей нескольких суток по графику предстартовой подготовки, а получить уточненное фактическое значение негерметичности системы ЯГЗ — 0,35 л-мкм рт. ст./с (см. таблицу), подтвердив тем самым соответствие негерметичности системы ЯГЗ допустимому значению.
Повышение точности результатов испытаний за счет устранения погрешностей, связанных с калибровкой испытательной системы по смесям с эталонными концентрациями гелия в воздухе. Использование при испытаниях течеискателя РНовтХЬ 300 [14], имеющего уменьшенную флюктуацию
и повышенную стабильность показаний, позволило выявить скрытый ранее источник систематической ошибки при калибровке испытательной системы по смесям с эталонными концентрациями гелия в воздухе. Такие газовые смеси приготавливались методом последовательного разбавления смесей воздуха с гелием в специальных емкостях, имеющих жесткую конструкцию. В процессе испытаний течеискатель периодически отбирал из этих емкостей при помощи щупа пробы (порции) приготовленных смесей. Далее показания те-чеискателя от смесей использовались в расчетах для исключения влияния на результаты испытаний изменений характеристик тече-искателя при его длительной работе при испытаниях (до нескольких суток).
Однако течеискатель, как прибор с вакуумным насосом, отбирая через щуп порции смеси с эталонной концентрацией из герметичной емкости, понижал абсолютное давление этой смеси в емкости, за счет чего при последующих отборах проб уменьшался поток смеси, поступающей в течеискатель, и, соответственно, занижались показания течеискателя.
Чтобы устранить влияние данного фактора, специалистами РКК «Энергия» был предложен и экспериментально опробован способ выхода из данной ситуации, основанный на использовании специальных эластичных емкостей, изготовленных, например, из алюминиевой многослойной пленки. Такие емкости могут содержать смеси с эталонными концентрациями гелия в воздухе под постоянным давлением, равным окружающему атмосферному (барометрическому) давлению. При отборе газа течеискателем из данных емкостей давление в них останется практически постоянным и равным давлению окружающей атмосферы за счет собственной эластичности материала емкостей.
Испытания модуля МИМ-1 на суммарную герметичность в КЦК (2010 г.)
В ходе работ с NASA в рамках программы МКС перед РКК «Энергия» повторно возникла задача проведения испытаний на герметичность модуля РС МКС в КЦК, США. В соответствии с планом строительства МКС, российский малый исследовательский модуль «Рассвет» (МИМ-1) должен был быть доставлен на орбиту ОК Atlantis в 2010 г. РКК «Энергия» уже имела опыт безбарока-мерных испытаний как стыковочного отсека в КЦК в 1995 г., так и систем RFS в составе кораблей ATV на космодроме Куру в 20072009 гг. В связи с этим было принято решение
не выходить к американской стороне с предложением об использовании крупногабаритных вакуумных камер КЦК, которые к тому времени находились в стадии реконструкции по программе «Орион», а вновь реализовать подход, примененный для СО, т. е. провести испытания на суммарную герметичность корпуса модуля и его пневмогидросистем по методу накопления при атмосферном давлении, но уже на более высоком техническом уровне.
Транспортировочный контейнер модуля МИМ-1 был соответствующим образом доработан для использования его внутреннего объема в качестве объема накопления. С этой же целью было подобрано и изготовлено необходимое дополнительное оборудование:
• гермоплаты с электро- и пневморазъе-мами для обеспечения электрических и пневматических связей;
• технологические вентиляторы для создания равномерной концентрации гелия в воздухе объема накопления;
• специальное предохранительное устройство для защиты контейнера от воздействия высокого атмосферного барометрического давления.
В комплект наземного испытательного оборудования (НИО) для испытаний на герметичность МИМ-1 в КЦК были включены гелиевые масс-спектрометрические тече-искатели PhoeniXL 300 [14], которые по своим заявленным техническим характеристикам превосходили эксплуатировавшиеся в то время на космодроме Куру течеискатели Ultratest UL200 [12].
В разработанные инструкции на испытания МИМ-1 в КЦК были включены все наработки, опробованные РКК «Энергия» в рамках программы ATV.
На базе ЗАО «ЗЭМ» была проведена экспериментальная отработка метода с использованием штатного комплекта НИО, позволившая подтвердить, что испытания МИМ-1 по методу накопления при атмосферном давлении могут быть проведены за отведенное время с требуемой чувствительностью.
Результаты этой отработки были подтверждены при испытаниях МИМ-1 на суммарную герметичность по методу накопления, проведенных в здании SPPF корпорации Astrotech (мыс Канаверал, Флорида, США). Корпус герметичного отсека МИМ-1 и ШК МЛМ (шлюзовая камера многофункционального лабораторного модуля «Наука» РС МКС) были испытаны с положительными результатами:
• для корпуса герметичного отсека МИМ-1 было получено значение негерметичности 0,63 л-мкм рт.ст./с при допустимой негерметичности 5,0 л-мкм рт. ст./с;
• для ШК МЛМ — 0,41 л-мкм рт. ст./с при допустимой негерметичности также 5,0 л-мкм рт. ст./с. Суммарная длительность выдержки под испытательным давлением герметичного отсека МИМ-1 и ШК МЛМ при испытаниях МИМ-1 составила 8 ч 30 мин (для сравнения: выдержка под испытательным давлением одного только герметичного отсека СО в 1995 г. в контейнере меньшего объема составила 24 ч).
В дальнейшем МИМ-1 вместе с ШК МЛМ 14 мая 2010 г. был доставлен на орбиту ОК Atlantis (STS-132), а 18 мая 2010 г. — установлен на надирном порту функционально-грузового блока «Заря» и в настоящее время эксплуатируется в составе РС МКС без замечаний по герметичности.
возможности дальнейшего повышения чувствительности и точности испытаний по методу накопления при атмосферном давлении с использованием современных гелиевых течеискателей
Дальнейшее повышение чувствительности и точности испытаний по методу накопления при атмосферном давлении с использованием современных гелиевых течеискателей с ТМН может быть достигнуто путем преимущественного использования моделей течеискателей с форвакуумными мембранными насосами. Мембранный насос по сравнению с широко используемым в течеискателях пластинчато-роторным насосом не использует вакуумное масло в качестве среды, обеспечивающей герметизацию (уплотнение) при своей работе. Отсутствие вакуумного масла позволяет как снизить загрязнение масляными парами камеры масс-спектрометра течеискателя, так и повысить стабильность и понизить флюктуации показаний течеискателя за счет исключения выделения в вакуум гелия, растворяющегося в вакуумном масле пластинчато-роторного насоса в процессе его работы.
В настоящее время течеискатель PhoeniXL 300 [14] выпускается также в модификации PhoeniX L300i Dry [19], в которой используется мембранный форвакуумный насос. Результаты проведенных РКК «Энергия» в 2014 г. экспериментальных исследований использования данной модификации тече-искателя в испытаниях по методу накопления позволили дать следующую оценку: при оптимальных режимах проведения испытаний
с течеискателем Phoenix L300i Dry может быть достигнута чувствительность испытаний 3,2710-2 л-мкм рт. ст./с в объеме накопления величиной 100 м3 за время накопления 1ч при использовании в качестве пробного газа 100%-ного гелия. Иными словами, может быть обеспечена чувствительность испытаний по методу накопления, позволяющая вести речь о возможности замены им в отдельных случаях испытаний на суммарную герметичность в вакуумных камерах.
Последняя модель отечественного тече-искателя ТИ1-50 [20] поставляется без фор-вакуумного насоса, однако, с интерфейсом, позволяющим подключить форвакуумный насос по выбору пользователя, в т. ч. безмасляный насос, что в принципе дает возможность исследовать перспективы использования те-чеискателя ТИ1-50 в высокочувствительных и точных испытаниях по методу накопления. При этом по предварительным результатам сравнительных испытаний течеискатель ТИ1-50 заметно уступает по чувствительности течеискателю PhoeniX L300i Dry.
Использование дополнительной вакуумной установки с ТМН для повышения стабильности показаний гелиевого течеискателя (см. выше раздел с соответствующим названием) также повысит чувствительность и точность испытаний.
Принципиальная возможность замены испытаний на суммарную герметичность в вакуумных камерах испытаниями по методу накопления при атмосферном давлении
Замена испытаний на суммарную герметичность в вакуумных камерах испытаниями по методу накопления при атмосферном давлении может дать очевидный экономический эффект, например, в случае, когда для подготовки на ТК нового крупногабаритного КА, особенно единичного, пришлось бы строить на ТК КА дорогостоящую вакуумную камеру.
Очевидно, что продолжительность испытаний по методу накопления будет заведомо, но не критически, больше продолжительности испытаний в вакуумной камере, поскольку она неизбежно включает в себя дополнительную длительность выдержек ПГС и отсеков КА под давлением контрольного газа, на протяжении которых допустимая негерметичность ПГС или отсека КА должна увеличить количество гелия в объеме накопления на величину, соответствующую минимальному регистрируемому приращению концентрации гелия в воздухе.
Выводы
Прогресс в развитии гелиевых течеиска-телей, а также соответствующее изучение процессов, протекающих при испытаниях по методу накопления при атмосферном давлении, и проведение необходимой экспериментальной отработки методик испытаний в совокупности дают основания (при возникновении экономической или технологической необходимости) заменять испытания отсеков и ПГС КА в крупногабаритных вакуумных камерах на испытания по методу накопления при атмосферном давлении. Данное положение подтверждается успешным проведением испытаний стыковочного отсека станции «Мир» (1995 г.), малого исследовательского модуля МИМ-1 (2010 г.) и пяти кораблей ATV (2007-2014 гг.).
Список литературы
1. NASA / International Partners Plan for ISS Modules Pressure Integrity Verification. SSP 50507. Revision A. 66 p.
2. Химическая энциклопедия. В 5 т. Т. 4: Полимерные материалы — Трипсин / Гл. ред. Зефиров Н.С. М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. 639 с.
3. Lovelock J.E. The electron capture detector. Theory and practice // Journal of Chromatography. 1974. Vol. 99. Pp. 3-12.
4. Патент SU 1837167. СССР Способ контроля герметичности изделий. Щербаков Э.В., Липняк Л.В., Панов Н.Г., Попов А.Д.; заявитель и патентообладатель — ГКБ НПО «Энергия» им. акад. С.П. Королёва; заявка № 3051014/28; приоритет от 04.10.1982 г.
5. Патент SU 1820261. СССР. Способ контроля герметичности изделий. Щербаков Э.В., Липняк Л.В., Панов Н.Г., Тройников В.И.; заявитель и патентообладатель — ГКБ НПО «Энергия» им. акад. С.П. Королёва; заявка № 3051013/28; приоритет от 04.10.1982 г.
6. Киотский протокол к рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата. ООН, 1998. 26 с.
7. 2.832.024 ПС Течеискатель ТИ1-14. Паспорт. СПб.: Завод «Измеритель», 1991. 91 с.
8. Патент RU 2079827. Российская Федерация. Способ контроля герметичности крупногабаритных космических аппаратов в атмосферных условиях. Щербаков Э.В., Ольшанский В.А., Панов Н.Г., Тройников В.И.; заявитель и патентообладатель — ОАО РКК «Энергия»; заявка № 94018374; приоритет от 19.05.1994 г.
9. Патент RU 2112946. Российская Федерация. Способ контроля герметичности в атмосферных условиях систем крупногабаритных космических аппаратов, имеющих в своем составе ампулизированную систему. Щербаков Э.В., Липняк Л.В., Ольшанский В.А.; заявитель и патентообладатель — ОАО РКК «Энергия»; заявка № 96110260; приоритет от 21.05.1996 г.
10. Патент RU 2213944. Российская Федерация. Способ контроля герметичности изделий. Зяблов В.А., Липняк Л.В., Щербаков Э.В.; заявитель и патентообладатель — ОАО РКК «Энергия»; заявка № 2001121119; приоритет от 26.07.2001 г.
11. Spectron 5000 Leak Detector. Instruction Manual. D154-81-880. Issue M. BOC Edwards, 2001. 187p.
12. UL 200 Helium Leak Detector. TH 10.211/ 8.02. LeyboldInficon, 1998. 46p.
13. Mennenga H. Leak detection of small parts (with halogen, He turbo). Vakuum-Technik. 1980. Vol. 29. № 7. Pp. 195-200.
14. Leak detector PhoeniXL 300. GA10218_1.02. Leybold Vacuum GmbH, 2002. 102 p.
15. Фастовский В.Г., Ровинский А.Е., Петровский Ю.В. Инертные газы. М.: Атомиздат, 1972. 352 с.
16. Патент RU 2441212. Российская Федерация. Способ определения негерметичности изделий. Щербаков Э.В., Тройников В.И., Зя-блов В.А.; заявитель и патентообладатель — ОАО РКК «Энергия»; заявка № 2010117022/28; приоритет от 30.04.2010 г.
17. Патент RU 2442118. Российская Федерация. Способ определения негерметичности изделий. Зяблов В.А., Щербаков Э.В., Тройников В.И.; заявитель и патентообладатель — ОАО РКК «Энергия»; заявка № 2010117023/28; приоритет от 30.04.2010 г.
18. Патент RU 2421700. Российская Федерация. Способ определения негерметичности изделий. Тройников В.И., Зяблов В.А., Щербаков Э.В.; заявитель и патентообладатель — ОАО РКК «Энергия»; заявка № 2010117024/28; приоритет от 30.04.2010 г.
19. Новый гелиевый течеискатель PhoeniX L 300i Series. Preliminary Presentation PhoeniX L 300i. Oerlikon Leybold Vacuum, 2012. 18 p.
20. Течеискатель гелиевый масс-спектро-метрический ТИ1-50. Руководство по эксплуатации. ТФИЯ.406239.024 РЭ. СПб.: Завод «Измеритель», 2012. 50 с.
Статья поступила в редакцию 29.07.2015 г.
Reference
1. NASA/International Partners Plan for ISS Modules Pressure Integrity Verification. SSP 50507. Revision A. 66 p.
2. Khimicheskaya entsiklopediya. V5 t. T. 4: Polimernye materialy — Tripsin [Encyclopedia of Chemistry. In 5 volumes. Vol. 4: Polymer materials — Trypsin]. Ed. Zefirov N.S. Moscow, Bol'shaya Rossiyskaya entsiklopediya publ., 1995. 639 p.
3. Lovelock J.E. The electron capture detector. Theory and practice. Journal of Chromatography, 1974, vol. 99, pp. 3-12.
4. Patent SU 1837167. USSR. Sposob kontrolya germetichnosti izdeliy [Leakage monitoring method]. Shcherbakov E.V., Lipnyak L.V., Panov N.G., Popov A.D.; the applicant and patent owner — GKB NPO «Energiya» im. akad. S.P. Koroleva; application 3051014/28; priority of 04.10.1982.
5. Patent SU 1820261. USSR. Sposob kontrolya germetichnosti izdeliy [Leakage monitoring method]. Shcherbakov E.V., Lipnyak L.V., Panov N.G., Troynikov V.I.; the applicant and patent owner — GKB NPO «Energiya» im. akad. S.P. Koroleva; application 3051013/28;priority of 04.10.1982.
6. Kiotskiy protokol k ramochnoy konventsii Organizatsii Ob»edinennykh Natsiy ob izmenenii klimata [Kyoto protocol to the United Nations framework convention on climate change]. UN, 1998.26p.
7. 2.832.024 PS Techeiskatel' TI1-14. Pasport [Leak detector TH1-14. Datasheet]. Saint-Petersburg, Zavod «Izmeritel'» publ., 1991. 91 p.
8. Patent RU 2079827. Rossiyskaya Federatsiya. Sposob kontrolya germetichnosti krupnogaba-ritnykh kosmicheskikh apparatov v atmosfernykh usloviyakh [A method of monitoring leakage in large spacecraft under atmospheric conditions]. Shcherbakov E.V., Ol'shanskiy V.A., Panov N.G., Troynikov V.I.; the applicant and patent owner — OAO RKK «Energiya»; application 94018374; priority of 19.05.1994.
9. Patent RU 2112946. Rossiyskaya Federatsiya. Sposob kontrolya germetichnosti v atmosfernykh usloviyakh sistem krupnogabaritnykh kosmicheskikh apparatov, imeyushchikh v svoem sostave ampulizirovannuyu sistemu [A method of monitoring leakage under atmospheric conditions in systems of a large spacecraft which include an ampulized system]. Shcherbakov E.V., Lipnyak L.V., Ol'shanskiy V.A.; the applicant and patent owner — OAO RKK «Energiya»; application 96110260; priority of 21.05.1996.
10. Patent RU 2213944. Rossiyskaya Federatsiya. Sposob kontrolya germetichnosti izdeliy [Leakage monitoring method]. Zyablov V.A., Lipnyak L.V., Shcherbakov E.V.; the applicant and patent owner -OAO RKK «Energiya»; application 2001121119;priority of26.07.2001.
11. Spectron 5000 Leak Detector. Instruction Manual. D154-81-880. Issue M. BOC Edwards, 2001. 187 p.
12. UL 200 Helium Leak Detector. TH 10.211/ 8.02. Leybold Inficon, 1998. 46 p.
13. Mennenga H. Leak detection of small parts (with halogen, He turbo). Vakuum-Technik, 1980, vol. 29, no. 7, pp. 195-200.
14. Leak detector PhoeniXL 300. GA10.218_1.02. Leybold Vacuum GmbH, 2002. 102 p.
15. Fastovskiy V. G., Rovinskiy A. E., Petrovskiy Yu.V. Inertnye gazy [Inert gases]. Moscow, Atomizdat publ., 1972.352 p.
16. Patent RU 2441212. Rossiyskaya Federatsiya. Sposob opredeleniya negermetichnosti izdeliy [Leakage detection method]. Shcherbakov E.V., Troynikov V.I., Zyablov V.A.; the applicant and patent owner — OAO RKK «Energiya»; application 2010117022/28;priority of30.04.2010.
17. Patent RU 2442118. Rossiyskaya Federatsiya. Sposob opredeleniya negermetichnosti izdeliy [Leakage detection method]. Zyablov V.A., Shcherbakov E.V., Troynikov V.I.; the applicant and patent owner — OAO RKK «Energiya»; application 2010117023/28;priority of30.04.2010.
18. Patent RU 2421700. Rossiyskaya Federatsiya. Sposob opredeleniya negermetichnosti izdeliy [Leakage detection method]. Troynikov V.I., Zyablov V.A., Shcherbakov E.V.; the applicant and patent owner — OAO RKK «Energiya»; application 2010117024/28;priority of30.04.2010.
19. Novyy gelievyy techeiskatel' PhoeniX L300i Series [New helium leak detector Phoenix L300i Series]. Preliminary Presentation PhoeniX L300i. Oerlikon Leybold Vacuum, 2012. 18p.
20. Techeiskatel' gelievyy mass-spektrometricheskiy TI1-50. Rukovodstvo po ekspluatatsii. TFIYa.406239.024 RE. [Mass-spectrometer leak detector TM1-50. Operating manual. TOMH.406239.024 РЭ]. Saint-Petersburg, Zavod «Izmeritel'»publ., 2012.50p.
