Вакуумные имитаторы космоса – агрегаты, обеспечивающие моделирование условий космического пространства для проведения тестирования функциональности оборудования и аппаратуры, предназначенной для работы в космосе. Формирование испытательных условий, максимально отображающих рабочую космическую среду, позволяет оценить готовность тестируемых устройств к экстремальному воздействию космоса.
Модификации испытательных агрегатов включают имитаторы различных габаритов от настольных моделей до крупных сооружений, установки позволяют осуществлять тестирование с учетом одного критерия оценки либо формирование комплексных испытаний, подразумевающих воздействие группы факторов. Установки предназначены для размещения и крепления в рабочем пространстве образцов и узлов различной конфигурации.
Содержание:
- Вакуумные имитаторы космоса - принцип работы
- Имитаторы космоса вакуумные – типы
- Устройство вакуумных имитаторов космического пространства
- Применение вакуумных имитаторов космоса
Вакуумные имитаторы космоса - принцип работы
Вакуумные имитаторы космоса - принцип работы
Принцип работы имитаторов космоса базируется на формировании разряженной вакуумной среды с параметрами температуры и влажности, соответствующих космическим показателям. Глубина вакуума, поддерживаемая имитаторами, составляет 10^(-8) мбар и более. Агрегаты предусматривают повышенную скорость откачки рабочей среды, что позволяет поддерживать высокие показатели вакуума. В процессе испытаний осуществляется проверка соответствия оборудования следующим факторам:
- Влияние сверхнизких и высоких температур, а также циклическое температурное воздействие в вакуумном пространстве;
- Параметры герметичности и плотности агрегатов – проверка осуществляется с помощью гелия;
- Точность позиционирования устройств в космосе при организации полета;
- Устойчивость к излучению ультрафиолета и инфракрасного света.
Процесс теплообмена при функционировании имитаторов космического пространства осуществляется по лучистому (радиационному принципу). Помимо тестирования влияния температурных показателей и проверки параметров прочности исследуемых образцов, изучается система терморегуляции материалов под воздействием облучения, исходящего от космических объектов.
Имитаторы космоса вакуумные – типы
Имитаторы космоса вакуумные – типы
Классификация вакуумных имитаторов космоса предусматривает различные модификации устройств по параметрам внутреннего объема, конфигурации и мощности. Среди них выделяются:
- Колпаковые;
- Цилиндрические;
- Кубические;
- D-образные;
- Вертикальные конструкции со съемной крышей.
Имитаторы с колпаковыми камерами используются при проведении тестов, которые требуют частого открытия рабочей камеры и предусматривают наличие электротехнического подъемного механизма для удобства перемещения колпака. Установки цилиндрической конфигурации характеризуются повышенной технологичностью и отличаются оптимальным соотношением веса агрегата и полезного объема рабочего пространства, могут оснащаться несколькими рабочими дверцами. Модели кубического типа характеризуются удобным доступом во внутреннее пространство камеры и оптимально подходят для размещения в помещениях с дефицитом площади. Модели имитаторов предусматривают организацию испытаний в условиях пониженного давления и глубокого вакуума, обеспечивающие воссоздание космической среды.
Устройство вакуумных имитаторов космического пространства
Устройство вакуумных имитаторов космического пространства
Основными составляющими имитаторов космического пространства выступают:
- Вакуумная рабочая камера, обеспечивая воссоздание космической среды;
- Крепежные элементы для фиксации тестируемого объекта;
- Откачные системы с высокими показателями производительности;
- Системы контроля глубины вакуума;
- Приборы для изменения температурных показателей;
- Система автоматики;
- Приспособления для транспортировки агрегатов.
Для формирования вакуумной среды в устройствах применяются насосы безмасляного типа, которые обеспечивают создание чистого вакуума без проникновения посторонних включений и масляного осадка в рабочее пространство. Для откачки воздушного потока применяются криогенные, винтовые, спиральные насосы, агрегаты типа Рутс и устройства турбомолекулярного типа. Устройства характеризуются надежностью исполнения и точностью передаваемых показаний, что обеспечивает получение достоверных результатов тестирования. Входящие в состав установки вакуумметры и датчики контроля состояний предусматривают регистрацию в реестре измерительных средств РФ.
С учетом модификации агрегаты могут оснащаться системами нагрева либо охлаждения для воссоздания тестовых условий. Для проведения термовакуумных испытаний используются агрегаты, обеспечивающие циркуляцию азота в газообразном состоянии. Установка с фреоновым охлаждением обеспечивают снижение температурных параметров до -90°С. При необходимости достижения более низких температур используется жидкий либо газообразный азот, который выполняет функцию расходного теплоносителя.
Применение вакуумных имитаторов космоса
Применение вакуумных имитаторов космоса
Применение вакуумных имитаторов космоса востребовано в аэрокосмической сфере, которая специализируется на разработке и выпуске узлов и компонентов оборудования, предназначенного для работы в космической среде. Агрегаты, имитирующие космическое пространство, обеспечивают формирование следующих условий:
- Среду с параметрами сверхнизкого давления;
- Низкие температурные показатели на уровне космических;
- Среду холодной адсорбции с поглотительными свойствами черного космоса;
- Воздействие солнечного излучения;
- Естественный уровень излучения космических объектов.
Перед эксплуатацией устройств и оборудования в космосе с помощью вакуумных имитаторов осуществляется проверка взаимодействия с разряженным пространством, а также средой повышенных либо пониженных температур, что позволяет обеспечить бесперебойное функционирование исследуемых материалов при попадании в космос.