×
23.05.2023
223.018.6d09

Результат интеллектуальной деятельности: Способ проведения тепловакуумных испытаний при наземной проверке космических аппаратов на работоспособность

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к наземной проверке космических аппаратов (КА) на работоспособность. Способ проведения тепловакуумных испытаний при наземной проверке КА на работоспособность включает помещение КА в вакуумную камеру, вакуумирование камеры, создание на поверхности КА рабочей температуры, включение аппаратуры КА и оценивание работоспособности КА. Перед включением аппаратуры КА с высокими требованиями к остаточному давлению в вакуумной камере дополнительно измеряют давление в непосредственной близости от указанной аппаратуры. При достижении допустимого значения давления в непосредственной близости от указанной аппаратуры ее включают и ведут оценку работоспособности КА при постоянном контроле за давлением в непосредственной близости от указанной аппаратуры. При повышении указанного давления выше допустимого значения аппаратуру выключают, продолжают вакуумирование камеры до достижения допустимого значения давления, включают аппаратуру и возобновляют оценку работоспособности аппаратуры КА. Достигается точность и достоверность результатов испытаний КА.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности, к наземной проверке космических аппаратов (КА) на работоспособность в условиях, приближенных к эксплуатации КА в космическом пространстве, и может найти применение в тех областях техники, где предъявляются повышенные требования к условиям проведения экспериментальных исследований при оценке работоспособности аппаратуры КА.

Известен способ испытаний КА на работоспособность, заключающийся в том, что устанавливают КА в вакуумную камеру, вакуумируют вакуумную камеру с помощью системы вакуумирования до остаточного давления и проверяют КА на работоспособность (Патент RU №2302983 С1, Бюл. №20, 20.07.2007, МПК B64G 7/00 (2006.01)).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ проведения тепловакуумных испытаний при наземной проверке космических аппаратов на работоспособность, заключающийся в том, что помещают КА в вакуумную камеру, вакуумируют вакуумную камеру с помощью вакуумной откачной системы до остаточного давления, создают на поверхности космического аппарата рабочую температуру и проверяют КА на работоспособность (Андрейчук О.Б., Малахов Н.Н. Тепловые испытания космических аппаратов. - М.: Машиностроение, 1982 г., стр. 105). Этот способ принят за прототип.

Недостатком аналога и прототипа является то, что в этих способах при проверке работоспособности КА в вакуумной камере недостаточно точно измеряется остаточное давление около работающей аппаратуры КА, критичной к вакууму, с точки зрения возникновения высоковольтного электрического пробоя. Особенно важно учитывать тот фактор, что данная аппаратура чаще всего находится внутри КА под обшивкой экранно-вакуумной теплоизоляции (ЭВТИ) или внутри негерметичного приборного контейнера, где давление окружающей среды, как правило, на порядок выше, чем в самой вакуумной камере, за счет продуктов газовыделения из неметаллических конструкционных материалов, бортовой кабельной сети и ЭВТИ.

Задачей изобретения является обеспечение измерения реального давления около работающей аппаратуры в процессе проведения испытаний КА.

Техническим результатом изобретения являются повышение точности и достоверности результатов испытаний КА при его проверке на работоспособность при имитации натурных условий эксплуатации и исключение рисков выхода из строя при эксплуатации работающей аппаратуры КА, критичной к ухудшению вакуума, из-за возникновения высоковольтного электрического пробоя.

Технический результат достигается за счет того, что в способе проведения тепловакуумных испытаний при наземной проверке космических аппаратов на работоспособность, заключающемся в том, что помещают космический аппарат в вакуумную камеру, вакуумируют камеру до остаточного давления, создают на поверхности космического аппарата рабочую температуру, включают аппаратуру космического аппарата и оценивают работоспособность космического аппарата, при этом перед включением аппаратуры космического аппарата с высокими требованиями к остаточному давлению в вакуумной камере дополнительно измеряют давление в непосредственной близости от указанной аппаратуры, при достижении допустимого значения давления в непосредственной близости от указанной аппаратуры ее включают и ведут оценку работоспособности космического аппарата при постоянном контроле за давлением в непосредственной близости от указанной аппаратуры, при повышении указанного давления выше допустимого значения аппаратуру выключают, продолжают вакуумирование камеры до достижения допустимого значения давления, включают аппаратуру и возобновляют оценку работоспособности аппаратуры космического аппарата.

По сравнению с прототипом заявленное техническое решение позволяет повысить точность и достоверность результатов испытаний КА при его проверке на работоспособность при имитации натурных условий эксплуатации и исключить риски выхода из строя при эксплуатации работающей аппаратуры КА, критичной к ухудшению вакуума, из-за возникновения высоковольтного электрического пробоя.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом:

- помещают КА в вакуумную камеру, например, в ВК 600/300;

- вакуумируют вакуумную камеру с помощью вакуумной откачной системы (вакуумных насосов, например, механических Oerlikon Leybold RUTA WH7000/DV1200/G, турбомолекулярных Edwards STP-iXA4506C) до остаточного давления, например, 2⋅10-5 мм рт. ст., которое измеряют, например, вакуумметром Televac СС-10 (значение давления указывается в рабочей документации на испытания);

- создают на поверхности космического аппарата рабочую температуру (например, с помощью криоэкранов вакуумной камеры, захолаживаемых жидким азотом и инфракрасных керамических нагревателей FFE1000);

- перед включением аппаратуры космического аппарата с высокими требованиями к остаточному давлению в вакуумной камере дополнительно измеряют давление, например, вакуумным датчиком Televac 7е, расположенным в вакуумной камере, в непосредственной близости от указанной аппаратуры;

- при достижении допустимого уровня давления включают указанную аппаратуру и ведут оценку работоспособности космического аппарата и постоянный контроль за давлением в непосредственной близости от указанной аппаратуры;

- при повышении указанного давления выше допустимого значения аппаратуру выключают и продолжают вакуумирование камеры до достижения допустимого уровня давления;

- снова включают аппаратуру и ведут оценку работоспособности космического аппарата в соответствии с программой полета до завершения оценки.

Проведенные эксперименты показали, что при проведении тепловакуумных испытаний экспериментального макета КА в вакуумной камере остаточное давление в объеме вакуумной камеры составляло 2⋅10-5 мм рт. ст., а давление, измеренное в непосредственной близости от проверяемой аппаратуры, которая находилась внутри макета КА под экранно-вакуумной изоляцией составило 4⋅10-4 мм рт. ст. Аппаратура же могла быть включена при указанном в конструкторской документации допустимом уровне давления не выше, чем 8⋅10-5 мм рт. ст. В способе прототипе давление в непосредственной близости от проверяемой аппаратуры не измерялось и это могло привести к выходу из строя дорогостоящей аппаратуры при ее включении. Поэтому потребовалось провести дополнительное вакуумирование камеры, чтобы удалить продукты газовыделения из неметаллических конструкционных материалов, бортовой кабельной сети и ЭВТИ макета КА и достичь, таким образом, допустимого уровня давления в непосредственной близости от проверяемой аппаратуры.

Предлагаемое техническое решение позволит повысить точность и достоверность результатов испытаний КА при его проверке на работоспособность при имитации натурных условий эксплуатации и исключить риски выхода из строя при эксплуатации работающей аппаратуры КА, критичной к ухудшению вакуума, из-за возникновения высоковольтного электрического пробоя. Способ достаточно прост в эксплуатации и не требует разработки нового оборудования.

Способ проведения тепловакуумных испытаний при наземной проверке космических аппаратов на работоспособность, заключающийся в том, что помещают космический аппарат в вакуумную камеру, вакуумируют камеру до остаточного давления, создают на поверхности космического аппарата рабочую температуру, включают аппаратуру космического аппарата и оценивают работоспособность космического аппарата, отличающийся тем, что перед включением аппаратуры космического аппарата с высокими требованиями к остаточному давлению в вакуумной камере дополнительно измеряют давление в непосредственной близости от указанной аппаратуры, при достижении допустимого значения давления в непосредственной близости от указанной аппаратуры ее включают и ведут оценку работоспособности космического аппарата при постоянном контроле за давлением в непосредственной близости от указанной аппаратуры, при повышении указанного давления выше допустимого значения аппаратуру выключают, продолжают вакуумирование камеры до достижения допустимого значения давления, включают аппаратуру и возобновляют оценку работоспособности аппаратуры космического аппарата.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 71-80 из 111.
20.06.2019
№219.017.8cf8

Способ регулирования температуры жидкого хладоносителя на выходе из испарителя парокомпрессионной холодильной установки

Изобретение относится к парокомпрессионным холодильным установкам и может быть использовано для регулирования температуры жидкого хладоносителя в различных технологических процессах. Заявлен способ регулирования температуры жидкого хладоносителя на выходе из испарителя парокомпрессионной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691777
Дата охранного документа: 18.06.2019
10.08.2019
№219.017.bd68

Система хранения и подачи иода (варианты) и способ определения расхода и оставшейся массы иода в ней

Предложенная группа изобретений относится к области электроракетных двигателей (ЭРД), в частности к системам хранения и подачи в них рабочего тела. Система хранения и подачи иода (по первому варианту) содержит сообщенную с электроракетным двигателем трубопроводом с установленным на нем клапаном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696832
Дата охранного документа: 06.08.2019
12.09.2019
№219.017.ca4f

Оптическая система формирования и наведения лазерного излучения

Изобретение может быть использовано для доставки мощного излучения на воздушные и космические объекты и в лазерных локационных систем наведения. Оптическая система включает устройство сканирования, передающий лазерный модуль с оптоволоконным выводом, блок фокусировки, включающий коллимирующую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699944
Дата охранного документа: 11.09.2019
17.10.2019
№219.017.d63c

Устройство для забора проб космонавтом в скафандре с внешней поверхности гермооболочки космического объекта

Изобретение относится к космической технике, в частности к инструментам и приспособлениям, используемым космонавтом в процессе внекорабельной деятельности, а также в наземных условиях оператором в обычной одежде для широкого спектра объектов. Устройство для забора проб космонавтом в скафандре с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703208
Дата охранного документа: 15.10.2019
22.11.2019
№219.017.e4c9

Способ определения ориентации космического аппарата по сигналам навигационных спутников

Изобретение относится к области космической техники. Способ определения ориентации космического аппарата по сигналам навигационных спутников содержит этапы, на которых: включают излучение радиосигналов навигационными спутниками с известными параметрами орбиты; формируют и выдают команды на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002706638
Дата охранного документа: 19.11.2019
22.11.2019
№219.017.e4e4

Способ контроля производительности солнечной батареи космического аппарата с инерционными исполнительными органами

Изобретение относится к области космической техники. Способ контроля производительности солнечной батареи космического аппарата с инерционными исполнительными органами содержит этапы, на которых: - включают ориентацию солнечной батареи нормалью к рабочей поверхности на Солнце; - измеряют ток...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002706643
Дата охранного документа: 19.11.2019
22.11.2019
№219.017.e547

Стыковочный механизм космического аппарата

Изобретение относится к космической технике, в частности к стыковочным устройствам космических аппаратов. Стыковочный механизм космического аппарата содержит подвижный корпус, связанный с основанием стыковочного механизма двухстепенным вращательным шарниром и боковым амортизатором с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002706639
Дата охранного документа: 19.11.2019
08.12.2019
№219.017.eb97

Устройство для опоры, используемое преимущественно космонавтом в скафандре в реальных и моделируемых условиях гипогравитации на поверхности луны и марса

Изобретение относится к космической технике, в частности к инструментально-техническим средствам обеспечения действий космонавта в скафандре. Устройство для опоры, используемое преимущественно космонавтом в скафандре, содержит телескопический стержень с заостренным наконечником и кольцом на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708133
Дата охранного документа: 04.12.2019
10.12.2019
№219.017.eba7

Рукоятка ручного инструмента, используемая преимущественно космонавтом в скафандре в реальных и моделируемых условиях микрогравитации, гипогравитации на поверхности луны и марса

Изобретение относится к космической технике, а именно к ручным инструментам, используемым космонавтом в скафандре. Рукоятка ручного инструмента, используемая космонавтом в скафандре, выполнена в виде стержня. На стержне посредством клеммовых соединений установлены параллельные между собой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708405
Дата охранного документа: 06.12.2019
24.12.2019
№219.017.f16e

Пластырь для ремонта экранно-вакуумной теплоизоляции космического объекта, используемый космонавтом в процессе внекорабельной деятельности, и способ его эксплуатации

Группа изобретений относится к средствам и способам внекорабельной деятельности (ВКД) и м. б. использована при моделировании ВКД на Земле. Пластырь содержит полотнище (П), натянутое на жесткий замкнутый каркас, растяжки, присоединенные к углам П, и ручку, расположенную в центре П. П выполнено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709977
Дата охранного документа: 23.12.2019
Показаны записи 11-15 из 15.
15.05.2023
№223.018.5c6f

Стенд для тепловакуумных испытаний элементов космических аппаратов

Изобретение относится к испытаниям элементов космических аппаратов (КА) с имитацией условий космического пространства. Стенд содержит вакуумную камеру (ВК) с системой ее вакуумирования (СВ), криогенный экран, расположенный по внутреннему контуру ВК, имитатор внешних тепловых потоков, систему...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002759359
Дата охранного документа: 12.11.2021
23.05.2023
№223.018.6c9e

Способ обезгаживания элементов конструкции космических аппаратов в наземных условиях

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к испытаниям изделий, например, космических аппаратов (КА) на обезгаживание в условиях, приближенных к эксплуатационным, и может быть использовано в космической технике при проведении испытаний комплектующих КА: аппаратуры,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002778479
Дата охранного документа: 22.08.2022
23.05.2023
№223.018.6cb8

Способ захолаживания системы космического объекта, работающей в вакууме, при моделировании условий штатной эксплуатации

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к наземным тепловакуумным испытаниям космических объектов. Способ захолаживания системы космического объекта, работающей в вакууме, при моделировании условий штатной эксплуатации заключается в том, что устанавливают испытываемую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002771263
Дата охранного документа: 29.04.2022
23.05.2023
№223.018.6cd9

Способ испытаний изделий на герметичность

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности, к испытаниям изделий космической техники на герметичность, и может найти применение в таких областях техники, как газовая промышленность, атомное машиностроение, авиастроение. Способ испытаний изделий на герметичность включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002770228
Дата охранного документа: 14.04.2022
23.05.2023
№223.018.6ce2

Способ имитации давления в вакуумной камере при наземной проверке космических аппаратов на работоспособность

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности, к наземной проверке космических аппаратов (КА). Способ имитации давления в вакуумной камере при наземной проверке КА на работоспособность, при котором помещают КА в вакуумную камеру, вакуумируют её и проверяют КА на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002770327
Дата охранного документа: 15.04.2022
+ добавить свой РИД