Содержание:
- Зачем нужны вакуумные имитаторы космоса
- Основные детали техники
- Соответствие стандартам качества и контроль техники
- Регулирование температурного режима
Вакуумные имитаторы космоса предназначены для испытаний изделий на суровые условия. В них объект подвергают воздействию температур и давления в вакуумной среде.
Зачем нужны вакуумные имитаторы космоса
Техника изготавливается на основе инновационных технологий и тщательного проектирования всех составляющих элементов. Важным условием является установка точных, экстремально высоких или низких температур, а также перемещение объекта при тестировании. Высокоответственные агрегаты предназначены для проведения воздействий:
- На производстве или улице;
- Определенным фактором или их совокупностью;
- Образцов разной конфигурации и массы.
Зачем нужны вакуумные имитаторы космоса
Имитаторы космоса моделируют экстремальные условия, чтобы проверить аэрокосмическую технику на пригодность эксплуатации. Оборудование замеряет нужные параметры и сохраняет их для анализа. Дальнейшая оценка проводится экспертами, чтобы убедиться в качестве объекта. Если есть слабые места, разработчики продумывают комплекс мероприятий для улучшения. В имитаторах проводят испытания на следующие воздействия:
- Вакуум;
- Холод;
- Тепло;
- Поглотительная способность;
- Излучение.
Основные детали техники
Вакуумный имитатор состоит из следующих элементов:
- Камеры;
- Системы откачки;
- Устройства термоконтроля и поддержания вакуума;
- Автоматического блока;
- Запорной, дополнительной арматуры и кабелей;
- Прибора для подачи сжатой среды;
- Системы охлаждения;
- Деталей на замену.
Основные детали техники
Камера - это герметичная полость, в которой устанавливается нужный режим для испытаний. Окружающая среда не должна нарушать заданные условия. В зависимости от назначения, имитаторы выпускают разного размера и производительности. При подборе модели для конкретного предприятия, ориентируются на скорость работы оборудования и предполагаемых характеристик.
Основным элементом конструкции является вакумная камера, которую оснащают специальным оборудованием. К ней подключают комплекс приборов для создания нужных условий. Откачка потока осуществляется насосом безмасляного типа, чтобы углеродороды не загрязняли рабочее пространство. Попадание посторонних компонентов может привести к неправильным результатам испытаний.
Виды насосов, применяемых в вакуумных имитаторах космоса:
- Криогенные;
- Механические - спиральные, типа Рутса, винтовые;
- Турбомолекулярные.
Они устанавливаются одиночно или группами. Система агрегатов для откачки проектируется для новой техники или при модернизации существующей. Разработчики проводят расчет производительности с учётом использования определенного вида насосов.
Соответствие стандартам качества и контроль техники
Измерительная система для контроля уровня вакуума должна быть надёжной, точной. Также важным требованием к устройствам для аэрокосмической промышленности является соответствие стандартам качества. Все приборы вносят в реестр измерительных установок РФ, на которые выдают документ о первичной поверке.
Для использования на производстве приборы должны обеспечивать:
- Поддержание вакуума при исследовательских работах;
- Контроль давления и температуры.
Установка нужных показателей осуществляется оператором с помощью средств управления. Поддержание параметров происходит автоматически. Для этого техника оснащается вакуумным натекателем, чувствительным к диапазону вакуума (10-8) - 1000 мБар.
Контроль температуры - обязательное условие для космических имитаторов. Устройство позволяет устанавливать необходимые параметры и изменять их для точного тестирования аэрокосмических агрегатов на прочность и возможность эксплуатации в открытом космосе. С помощью встроенных программ агрегаты проверяют на устойчивость к температурам и перепадам. Космические имитаторы выпускают прочными, устойчивыми к воздействию экстремальных условий. Этому предшествует тщательный анализ и расчеты. При проектировании ведут работы в двух направлениях: для основного и дополнительного блока. Основные составляющие - это конфигурация оборудования, крышка, опорные конструкции, фитинги для соединения блоков с камерой.
Дополнительные - смотровые окна, осветительные устройства, вводы.
Регулирование температурного режима
Управление температурой осуществляется специальным прибором, работа которого основана на анализе следующих данных:
- Возможный промежуток температур;
- Быстрота изменения температуры;
- Распределение и нагрузка тепла.
Чтобы создать режим отрицательных температур, в рабочей полости, размещают термоплиты и захоложивающие экраны. Рабочей жидкостью может выступать термомасло, азот в жидкой форме или гелий. При выборе решающее значение имеет температура, которая будет создаваться в камере. Для изготовления имитаторов применяют материалы с высокой теплопроводностью. Обычно это сплавы алюминия. Им свойственна прочность и надежность, чтобы выдержать резкие и значительные перепады температур.
Блоки регулирования терморежима действуют на основе азота газообразного состояния, циркулирующего по системе за счёт потока от воздуходувки. Она распространяет газ под высоким давлением и способна работать в диапазоне температур (-180) - 150 градусов. Блок контроля автоматически поддерживает заданные условия с высокой точностью.
Чтобы сохранить температуру образца, в камере устанавливают термостолы. Теплоноситель движется внутри стола по каналу из термостата. Устройство осуществляется на основе расчетов для регулирования желаемых параметров.