Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме

Авторы патента:

Беляев Борис Васильевич (RU)

Алексашов Валерий Юрьевич (RU)

Садин Дмитрий Викторович (RU)

Добролюбов Алексей Николаевич (RU)

G01M3/00 - Испытание устройств на герметичность (исследование проницаемости пористых материалов; обнаружение наличия трещин или разрывов вообще G01N)

B64G99/00 - Космонавтика; космические корабли и их оборудование (способы или устройства добычи материала из внеземных источников E21C 51/00)

Владельцы патента RU 2502972:

Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского (RU)

Изобретение относится к области испытаний ракетно-космической техники, может быть использовано для контроля герметичности корпуса космического аппарата и поиска места течи из отсеков космического аппарата в условиях орбитального полета или в процессе вакуумных испытаний и направлено на упрощение диагностики негерметичности корпуса космического аппарата, повышение ее точности и сокращение времени поиска места течи, что обеспечивается за счет того, что создают давление воздуха внутри корпуса космического аппарата и вывод о наличии локальной негерметичности делают с использованием чувствительной среды, в качестве чувствительной среды применяют индикаторные дискретные частицы, запускаемые с заданным шагом вдоль поверхности его корпуса и меняющие свои траектории под воздействием газового потока из течи, производят измерение отклонения положения мест ударов этих частиц о чувствительный экран-мишень, устанавливаемый под заданным углом для отражения их в ловушку, и регулируют чувствительность измерений изменением начальных скоростей индикаторных дискретных частиц и расстояния между источником, запускающим индикаторные дискретные частицы, и экраном-мишенью. 2 ил.

Изобретение относится к области испытаний ракетно-космической техники и может быть использовано для контроля герметичности корпуса космического аппарата (КА) и поиска места течи из отсеков КА в условиях орбитального полета или в процессе вакуумных испытаний.

Известен способ обнаружения на орбите негерметичности корпуса космического аппарата, заключающийся в том, что изолируют отдельные участки корпуса КА, формируя вспомогательные контрольные полости с образованием в каждой из них проходного сечения, перекрываемого ворсинками волокнистого чувствительного элемента, создают давление воздуха внутри корпуса и о наличии негерметичности судят по движению ворсинок, ведя киносъемку процесса (см. патент РФ №2152015, 27.06.2000 г., кл. G01M 3/04).

Недостатками данного способа являются: длительность поиска места негерметичности, так как требуется определенное время для процесса крепления к корпусу КА заглушек, при помощи которых образуют контрольные полости, и для заполнения контрольных полостей выходящим из корпуса КА воздухом, а также относительно невысокая точность обнаружения места течи.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению является способ контроля герметичности корпуса КА, при котором создают давление воздуха внутри КА и вывод о наличии локальной негерметичности делают с использованием чувствительной среды, осуществляя обдув частей корпуса КА пробным мелкодисперсным веществом, а обнаружение локальной негерметичности производят посредством визуализации изменения линий тока пробного мелкодисперсного вещества под воздействием выходящего из корпуса воздуха, проводя киносъемку процесса, (см. патент РФ №2321835, 01.11.2006 г., кл. G01M 3/00).

Основными недостатками указанного способа являются сложность его осуществления и большое количество оборудования, необходимого для его реализации, а также возникновение облака дисперсных частиц вокруг КА в условиях орбитального полета.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа, при котором техническим результатом будет являться упрощение контроля герметичности корпуса КА, сокращение времени и повышение точности поиска локальной негерметичности в условиях орбитального полета.

Этот технический результат в способе контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме, в котором создают давление воздуха внутри корпуса космического аппарата и вывод о наличии локальной негерметичности делают с использованием чувствительной среды, достигается тем, что в качестве чувствительной среды применяют индикаторные дискретные частицы, запускаемые с заданным шагом вдоль поверхности корпуса космического аппарата и меняющие свои траектории под воздействием газового потока из течи, производят измерение отклонения положения мест ударов этих частиц о чувствительный экран-мишень, устанавливаемый под заданным углом для отражения их в ловушку, и регулируют чувствительность измерений изменением начальных скоростей индикаторных дискретных частиц и расстояния между источником, запускающим индикаторные дискретные частицы, и экраном-мишенью.

Сущность изобретения поясняется схемой, показанной на фиг.1 и фиг.2. Способ по предлагаемому изобретению осуществляется следующим образом. В случае выявления факта негерметичности корпуса КА по каким-либо косвенным показателям, производят поиск локальной негерметичности на поверхности корпуса КА (поз.3, фиг.1 и фиг.2) устройством, состоящим из источника (поз.2, фиг.1 и фиг.2), запускающего индикаторные дискретные частицы (поз.1, фиг.1 и фиг.2), меняющие свои траектории под воздействием газового потока (поз.5, фиг.1 и фиг.2) из течи, и чувствительного экрана-мишени (поз.4, фиг.1 и фиг.2), расположенного на некотором расстоянии, на котором регистрируют место удара частиц, отражающихся в ловушку (поз.6, фиг.2). Чувствительность измерений в предложенном способе регулируют изменением начальных скоростей индикаторных дискретных частиц и расстояния между источником, запускающим индикаторные дискретные частицы, и экраном-мишенью.

Предложенный способ позволяет после первичного обнаружения факта локальной негерметичности с помощью двух уточняющих замеров определить место и расход газа из течи.

Данный способ позволяет упростить диагностику негерметичности корпуса КА, повысить ее точность и сократить время поиска места течи. Наиболее эффективно применять предложенный способ можно на крупных объектах (корпусах орбитальных станций), требующих обследования плоских и цилиндрических поверхностей большой площади

Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме, заключающийся в том, что создают давление воздуха внутри корпуса космического аппарата и вывод о наличии локальной негерметичности делают с использованием чувствительной среды, отличающийся тем, что в качестве чувствительной среды применяют индикаторные дискретные частицы, запускаемые с заданным шагом вдоль поверхности корпуса космического аппарата и меняющие свои траектории под воздействием газового потока из течи, производят измерение отклонения положения мест ударов этих частиц о чувствительный экран-мишень, устанавливаемый под заданным углом для отражения их в ловушку, и регулируют чувствительность измерений изменением начальных скоростей индикаторных дискретных частиц и расстояния между источником, запускающим индикаторные дискретные частицы, и экраном-мишенью.

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано в наземных испытаниях изделий на прочность и герметичность, а также в качестве контрольной операции подтверждения качества изготовления крупногабаритных криогенных емкостных конструкций, преимущественно топливных баков ракет-носителей, спроектированных с учетом криогенного упрочнения и нагруженных внутренним давлением в условиях криогенного захолаживания.

Герметизированное устройство и способ подвода текучей среды в полость герметизированного устройства с ее герметизацией // 2488789

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытаниях полостей устройств авиационной и ракетной техники, а также в других областях техники.

Способ определения местоположения негерметичного участка замкнутой гидравлической магистрали, снабженной побудителем расхода и гидропневматическим компенсатором температурного изменения объема рабочего тела // 2487331

Изобретение относится к области испытательной техники и направлено на создание простого и безопасного для операторов, работающих в герметично изолированных от внешних сред обитаемых помещениях, оперативного способа определения местонахождения негерметичного участка гидравлической магистрали системы терморегулирования объекта после установления факта негерметичности, что обеспечивается за счет того, что при осуществлении способа определения местоположения негерметичного участка замкнутой гидравлической магистрали, снабженной побудителем расхода и гидропневматическим компенсатором температурного изменения объема рабочего тела, снижают давление среды в газовой полости гидропневматического компенсатора до уровня стабилизации этого давления в пределах погрешности измерения.

Автоматический беспилотный диагностический комплекс // 2480728

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для дистанционного контроля состояния магистральных газопроводов и хранилищ с помощью диагностической аппаратуры, установленной на носитель - дистанционно-пилотируемый летательный аппарат (ДПЛА).

Устройство контроля герметичности элементов конструкции космического аппарата (ка) // 2479829

Способ определения негерметичности агрегатов, имеющих подвижные элементы // 2474800

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для определения значения негерметичности агрегатов при воздействии вибрации, в том числе при резонансах его подвижных элементов, и направлено на повышение точности определения значения негерметичности агрегатов, что обеспечивается за счет того, что определяют негерметичность с использованием показаний датчика перепада давления, при этом согласно изобретению момент начала работы датчика перепада давления и момент начала работы программы вибростенда по вибровоздействию на агрегат синхронизируют по времени, выбирают показания перепада давления в условиях изменения перегрузок от начала и до конца повышения давления и судят о негерметичности агрегата по величине расхода газа, используя для определения расхода газа среднее значение его в диапазоне виброперегрузок за выбранный промежуток времени.

Способ определения концентрации водорода // 2466370

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано, например, для контроля течей теплообменников натрий-вода атомных электростанций с реакторами на быстрых нейтронах.

Устройство детектирования течей пароводяной смеси из трубопровода // 2461807

Изобретение относится к области контроля за эксплуатацией технологического или иного оборудования, установленных в помещениях с притоком воздуха, например на АЭС, и направлено на повышение надежности и информативности измерений, что обеспечивается за счет того, что устройство для детектирования течей пароводяной смеси из трубопровода, установленного в помещении, снабженного притоком воздуха, включает датчик, регистрирующий значение относительной влажности в контролируемом помещении, соединенный с устройством обработки информации, при этом устройство дополнительно содержит лазерный датчик аэрозолей субмикронного размера, регистрирующий счетную концентрацию и размеры частиц аэрозолей, снабженный пробоотборной трубкой, входной конец которой установлен в точке выхода воздуха из контролируемого помещения, выход лазерного датчика аэрозолей соединен со входом устройства обработки информации, причем устройство обработки информации дополнительно содержит блок сравнения величины текущего сигнала лазерного датчика аэрозолей с базой данных и блок вычисления корреляций между значениями относительной влажности, счетной концентрации и размерами частиц аэрозолей в воздухе контролируемого помещения, также соединенный с блоком сигнализации.

Способ определения герметичности изделий, работающих под внешним давлением // 2457454

Изобретение относится к области испытательной техники и предназначено для испытаний изделий космической техники на герметичность, кроме того, может найти применение в таких областях техники, как газовое и атомное машиностроение, авиационная промышленность.

Устройство для заправки топливом системы топливных баков воздушного судна и способ заправки // 2452930

Изобретение относится к устройству для заправки топливом системы топливных баков воздушного судна и к способу заправки, в частности, во время проведения испытания топливных баков на герметичность.

Космический аппарат для очистки околоземного пространства от мусора // 2492125

Изобретение относится к космической технике, в частности к средствам очистки околоземного пространства от мусора. .

Поселок в космосе // 2489328

Изобретение относится к строительству сооружений на небесных телах. .

Способ защиты земли от массивных астероидов // 2486115

Изобретение относится к космонавтике и может быть использовано для защиты Земли от астероидов. .

Способ забора атмосферных газов для использования в космической технике // 2482035

Изобретение относится к космической технике. .

Способ очистки космоса от объектов космического мусора // 2478062

Изобретение относится к космической технике. .

Комплект мебели с фиксацией человека и вещи в космосе и способ для его осуществления // 2477244

Изобретение относится к космической технике, в частности, предназначенной для обеспечения нормальной жизнедеятельности людей в космических условиях. .

Устройство для нормализации положения человека в космическом аппарате // 2475430

Изобретение относится к устройствам для обеспечения нормальной жизнедеятельности людей в условиях невесомости и может использоваться в космической технике. .

Международная аэрокосмическая система глобального мониторинга (максм) // 2465729

Изобретение относится к области информационного обеспечения своевременного предупреждения о грозящих чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера и может быть использовано в сфере прикладного освоения космического пространства на основе использования передовых информационных и космических технологий в многофункциональных космических системах (МФКС).

Способ разрушения фрагментов космического мусора // 2462401

Изобретение относится к космическим средствам защиты от космического мусора, например метеоритов, ядер комет и астероидов, и может быть использовано для предотвращения столкновения крупных фрагментов космического мусора с Землей.

Пружинный дом // 2441824

Изобретение относится к космонавтике и касается проживания астронавтов. .

Способ увеличения орбиты земли в солнечной системе // 2512067

Изобретение относится к космонавтике и может быть использовано в будущем для перемещения населения Земли в более удаленное от Солнца место. Увеличение среднего радиуса орбиты Земли производят путем организации последовательности гравитационных маневров у Луны крупных объектов из пояса астероидов или пояса Койпера. В результате к Луне, а значит и ко всей системе Земля - Луна прикладываются гравитационные импульсы, изменяющие орбиту Земли вокруг Солнца. Эпоху гравитационного взаимодействия выбирают так, чтобы в это время центр масс Луны находился вблизи направления скорости центра масс системы Земля - Луна. Прочие параметры маневра, в частности прицельное расстояние и скорость входа объекта в сферу действия Луны, выбирают так, чтобы вектор гравитационного импульса, приложенный к Луне, был коллинеарен вектору скорости движения центра масс системы Земля - Луна вокруг Солнца. Проведение гравитационных облетов Луны поочередно спереди и сзади от Земли (по ходу ее движения) позволит сохранить в среднем орбиту Луны вокруг Земли. Техническим результатом изобретения является повышение безопасности для Земли операций по увеличению ее орбиты вокруг Солнца. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.