Совершенствование рабочего места огневых испытаний оборудования системы коррекции КА на базе установки гву-60 Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 629.7.063.6

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА ОГНЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМЫ КОРРЕКЦИИ КА НА БАЗЕ УСТАНОВКИ ГВУ-60

Р. С. Симанов, А. В. Никипелов

АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52

Е-mail: [email protected]

В АО «ИСС» имени академика М. Ф. Решетнева» введено в эксплуатацию усовершенствованное рабочее место огневых испытаний оборудования электрореактивных двигательных подсистем для систем коррекции КА. Проведены огневые испытания элементов системы коррекции (СК) космического аппарата (КА).

Ключевые слова: огневые испытания, рабочее место, подсистема коррекции.

IMPROVING AUTONOMOUS WORKPLACE OF FIRE TESTS OF PROPULSION SUBSYSTEM EQUIPMENT FOR THE SPACECRAFT BASED GVU-60

R. S. Simanov, A. V. Nikipelov

JSC "Information satellite systems" named after academician M. F. Reshetnev" 52, Lenin Str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation Е-mail: [email protected]

The improved workplace of the electric propulsion equipment for fire tests is in operation at the JSC «ISS Reshetnev Company». Fire acceptance tests of spacecraft propulsion subsystem are implemented.

Keywords: fire test, workplace, propulsion subsystem.

Огневые испытания оборудования систем коррекции (СК) КА проводятся в АО «ИСС» с 2010 года. Целью огневых испытаний является подтверждение совместной работоспособности оборудования СК штатных изделий [1-6]. Испытания ранее проводились в больших универсальных вакуумных камерах. Однако это не всегда удобно с точки зрения рационального построения графиков загрузки оборудования. Поэтому в АО «ИСС» был создан специальный стенд ГВУ-60 на базе горизонтальной вакуумной камеры объемом 80 м3 (рис. 1). Камера оснащена трехступенчатой вакуумно-откачной системой, включая криогенные насосы VELCO 1250, а также системой управления. В камере обеспечивается вакуум до 1 10-7 мм рт. ст., при работающих двигателях типа СПД-100 - не хуже 510-4 мм рт. ст. В 2015 г. выполнены работы по модернизации оборудования рабочего места. В частности:

а) разработаны и изготовлены контейнер для межцеховой транспортировки, а также монтажная плата для установки двигателей (рис. 2). Это позволяет выполнять монтаж объектов испытаний в чистой зоне на сборочном участке цеха и перевозить объекты испытаний на рабочее место в любых климатических условиях;

б) разработана система регистрации расхода (СРР) малых расходов ксенона. Она выполнена в герметичном контейнере и располагается внутри вакуумной

камеры, что позволяет сократить объем магистралей. В составе СРР применены два измерителя расхода с номиналами расхода в 3,6 и 18 л/ч, а также датчик давления;

в) разработана специальная система управления периферийным оборудованием (СУПО). Она позволяет проводить измерения температур по 40 каналам, измерение высокого (0...250 кгс/см2) и низкого (0...5 кгс/см2) давления в магистралях подачи ксенона, обеспечивает подачу напряжения на нагреватели блока подачи ксенона. СУПО оснащена оборудованием голосовой связи и видеонаблюдения для обеспечения взаимодействия персонала при испытаниях;

г) разработано и применено горизонтальное тяго-измерительное устройство в модульном исполнении, позволяющее измерять уровень тяги до десяти блоков коррекции без переустановки двигателей, то есть за один установ в вакуумную камеру. Пример выходного сигнала тягомера приведен на рис. 3.

Все работы по «холодным» и реальным включениям двигателей проводятся в автоматическом режиме с документированием всех технологических и телеметрических параметров, с помощью контрольно-проверочной аппаратуры - КПА-2Э разработки и производства НПЦ «Полюс», а также программного обеспечения «Раскат» (АО «ИСС») и вновь разработанной системы управления периферийным оборудованием.

Решетнеескцие чтения. 2015

Рис. 1. Схема установки монтажной платы в вакуумную камеру: 1 - откатная крышка вакуумной камеры; 2 - монтажная плата; 3 - иллюминатор; 4 - корпус вакуумной камеры;

5, 6 - криогенные насосы УЕЬСО 1250

Рис. 2. Монтажная плата с установленными двигателями. Слева - вид с тыльной, справа - с лицевой стороны

$ТИУ1 10

■0.056 грамм 87 - N лт мНиН 4т да

4 3-

1 0-1-

Г Цм

__ -г,

....................................................^Г" Дв. ед. '10:02 '10:04 '10:0€ '10:08 '10:10 '10:12 '10:14 '10:1€ '10:18 '10:20 '10:22 '10:24 '10:2€ 'Ю: 22.00.2015

Рис. 3. Показания тягомера при приложении усилия

Все оборудование введено в эксплуатацию и апробировано при огневых испытаниях оборудования системы коррекции штатного изделия.

Ввод в эксплуатацию автономного рабочего места огневых испытаний плазменных двигателей расширил технологические возможности АО «ИСС» в части интеграции двигательных подсистем и позволил увеличить степень свободы при формировании производственных графиков при одновременном выполнении нескольких заказов. Вновь разработанное усовершенствованное оборудование рабочего места огневых испытаний позволило повысить удобство работы с объектами испытаний, надежность и достоверность получаемых результатов.

Библиографические ссылки

1. Никипелов, А. В., Ермошкин Ю. М. Российская Федерация. Способ огневых испытаний системы преобразования и управления негерметичного исполнения с электрореактивной двигательной установкой. Пат. 2413929. 2011.

2. Franz Georg Hey, Andreas Keller, Dirk Papendorf et al. Development of Highly Precise Micro-Newton Thrust Balance // Proceedings : 33rd International Electric Propulsion Conference, The George Washington University, USA, Oktober 6-10, 2013.

3. Mitrofanova O. A., Gnizdor R. Yu., Murashko V. M. et al. New Generation of SPT-100 // Proceedings : 32rd International Electric Propulsion Conference, Wiesbaden, Germany, September 11-15, 2011.

4. Packan D., Bonnet J., Rocca S. Thrust measurements with the ONERA Micronewtom Balance // Proceedings : 31rd International Electric Propulsion Conference, University of Michigan, USA, September 2024, 2009.

5. Никипелов А. В. Способ градуировки газовых расходомеров и устройство его реализации. Пат. 2296958. Российская Федерация. 10.04.2007, бюл. № 10.

6. Никипелов, А. В., Ермошкин Ю. М. Способ измерения тяги электрореактивных двигателей и устройство для его реализации. Пат. 2312316. Российская Федерация. 10.12.2007, бюл. № 34.

References

1. Nikipelov A. V., Ermoshkin Y. U. M. Pat. 2413929 Rossijskaya Federaciya. Sposob ognevyh ispytanij sistemy preobrazovaniya i upravleniya negermetichnogo ispolneniya s ehlektroreaktivnoj dvigatel'noj ustanovkoj [A method of firing tests of transformation and management performance with the leaking electric propulsion system], 2011.

2. Franz Georg Hey, Andreas Keller, Dirk Papendorf, et al. Development of Highly Precise Micro-Newton Thrust Balance. Proceedings, 33rd International Electric Propulsion Conference, The George Washington University, USA, Oktober 6-10, 2013.

3. Mitrofanova O. A., Gnizdor R. Yu., Murashko V. M. et al. New Generation of SPT-100. Proceedings, 32rd International Electric Propulsion Conference, Wiesbaden, Germany, September 11-15, 2011.

4. Packan D., Bonnet J., Rocca S. Thrust measurements with the ONERA Micronewtom Balance. Proceedings, 31rd International Electric Propulsion Conference, University of Michigan, USA, September 2024, 2009.

5. Nikipelov A. V. Pat. 2296958 Rossijskaya Federaciya. Sposob graduirovki gazovyh raskhodomerov i ustrojstvo ego realizacii [A method of calibrating gas flow device and its implementation], 10.04.2007, Byul. № 10.

6. Nikipelov A. V., Ermoshkin Y. U. M. Pat. 2312316 Rossijskaya Federaciya. Sposob izmereniya tyagi ehlektroreaktivnyh dvigatelej i ustrojstvo dlya ego realizacii [The measuring method of electro-motors and traction device for its implementation], 10.12.2007, Byul. № 34.

© Симанов Р. С., Никипелов А. В., 2015

УДК 629.7.063.6

ОБРАЗОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ ПРИ ЗАПОЛНЕНИИ ГАЗОМ СОСУДОВ ПРОИЗВОЛЬНОГО ОБЪЕМА

А. Е. Тимофеев, Ю. М. Ермошкин

АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52 Е-таП: [email protected]

При одновременном заполнении газом полостей топливных баков КА образуется динамический перепад давления. Это необходимо учитывать в методике заполнения баков. Приведена оценка величины динамического перепада давления от времени.

Ключевые слова: динамический перепад, давление, время, объем.