Специальные виды космических испытаний

Воздействие криогенных температур

Испытание ЭС на воздействие криогенных(ниже 120 К) температур проводят с целью проверки устойчивости параметров при низких температурах.

Криогенные (охлаждающие) системы, предназначенные для испытания, входят в состав термовакуумных испытательных установок с многоступенчатой откачной системой и включают следующие элементы:

1. Собственно криокамеру с рабочим объемом, в котором размещается испытываемый объект и происходит его охлаждение.

2. Хладоагент.

3. Устройства подачи хладоагента в рабочую камеру

Выбор типа хладоагента определяется предельной температурой охлаждения испытываемого объекта:

- для температур ниже 200 К используют для охлаждения жидкие газы: азот, водород, гелий и неон;

- для температур ниже 4 К о хлаждение достигается откачкой паров над поверхностью жидкого гелия в два этапа: сначала жидким азотом до температуры около 73 К, а затем – жидким гелием.

Термовакуумные испытания проводят для исследования работоспособности ЭС в зависимости от их теплопроводности в условиях космоса. Для обеспечения теплового режима ЭС в лабораторных условиях, аналогичных условиям их эксплуатации в космосе, достаточно воспроизвести основные факторы космического пространства:

- глубокий вакуум;

- солнечное излучение;

- излучение планет солнечной системы;

- «холод» и «черноту» пространства за пределами телесных углов, занимаемых Солнцем и рассматриваемой планетой.

Необходимо учитывать основные свойства лучистых потоков:

- лучи, идущие от Земли, освещают почти всю (94…99 %) поверхность КА, т.к. из любой точки его орбиты наша планета видна под одним и тем же большим телесным углом (140…160°);

- в любой точке орбиты КА при его постоянной ориентации в системе Солнце – Земля – КА на элементарную площадку падает один и тот же поток лучистой энергии;

- отраженные от Земли солнечные лучи заключены в пределах телесного угла, под которым видна планета;

- изменение плотности лучистого потока происходит одновременно во всех точках поверхности КА.

Испытания ЭС на влияние невесомости проводят для исследования их работоспособности в условиях невесомости.

Кратковременное состояние невесомости достигается:

- с помощью специально оборудованного самолета, выполняющего маневр по кеплеровским траекториям; (рис.6.6).

Рис.6.6. Маневр, выполняемый на самолете с целью имитации состояния невесомости:

1 – пикирование под углом 10°; 2 – начало восходящей части траектории (v = 465км/ч; перегрузка 2,5g); 3 – начало траектории с нулевой перегрузкой; 4 – окончание состояния невесомости; Н – высота полета; - время действия невесомости.

При скорости самолета в точке 2 (рис.6.6) v = 465 км/ч = 12…15 с, при v = 800 км/ч = 34 с, а при сверхзвуковой - = 4 мин.

- с использованием вертикальных башен, с которых сбрасывают капсулированные контейнеры с приборным оборудованием. Для реализации этого метода испытания высота башни должна быть около 300 м, что обеспечивает имитацию невесомости почти 8 с.

Дата добавления: 2015-07-13