Система для проверки суммарной негерметичности гидромагистрали

Изобретение относится к космической технике, в частности к гидро- и пневмомагистралям систем связного спутника (систем терморегулирования, ориентации, коррекции), и создано авторами в порядке выполнения служебного задания.

В настоящее время для проверки суммарной негерметичности гидропневмомагистралей космического аппарата широко используются системы, включающие в себя проверяемый объект и устройство для проверки (см. стр.239-244 книги: Ланис В.А., Левина Л.Е. Техника вакуумных испытаний. М. - Л., Госэнергоиздат, 1963), включающие в себя вакуумную камеру, в которой установлен космический аппарат (или отдельный его элемент); гелиевый течеискатель типа ПТИ-6; систему откачки; линию подачи гелиевовоздушной смеси (т.е. система для проверки суммарной негерметичности включает в себя испытуемый объект и устройство, обеспечивающее проверку суммарной негерметичности этого объекта).

Анализ, проведенный авторами, показал, что известные устройства обладают существенными недостатками, а именно:

- в процессе измерения суммарной негерметичности оператор снимает визуально значение косвенной физической величины - значение показания стрелочного прибора (ВПУ - выносного пульта управления) течеискателя в мВ (когда как мерой суммарной негерметичности является физическая величина, выраженная в Вт), а затем, используя эти данные, расчетным путем определяет суммарную негерметичность испытуемой гидромагистрали - здесь очевидно, что возможны ошибки как при снятии показаний с течеискателя типа ПТИ-6, так и при расчетах, т.е. используемое устройство обеспечивает недостаточно высокую достоверность проверки суммарной негерметичности;

- когда гидромагистраль проложена внутри сотовых панелей (сотовые панели со встроенным жидкостным трактом), поток гелиевовоздушной смеси из микротечей гидромагистрали доходит до полости вакуумной камеры в течение продолжительного времени, зависящего от размеров сотовой панели, из-за наличия многочисленных сотовых ячеек, имеющих между собой сообщение в виде отверстий микронных размеров на гранях сот, на пути от микротечей гидромагистрали до края сотовой панели, т.е. при использовании известных устройств для проверки суммарной негерметичности таких магистралей вполне возможно определение заниженного значения суммарной негерметичности, т.е. вполне возможен скрытый брак при изготовлении.

Анализ источников информации по патентной и научно-технической литературе показал, что наиболее близким по технической сущности прототипом предлагаемого технического решения является используемая в настоящее время в производстве система для проверки суммарной негерметичности гидромагистрали, выполненная на основе описанного в разделе 14-4, стр.239 вышеуказанной книги.

Принципиальная схема известного технического решения изображена на фигуре 3.

Известная система включает в себя вакуумную камеру 1, в которой установлена испытуемая гидромагистраль 2; гелиевый течеискатель 3 типа ПТИ-6, показывающий косвенную величину суммарной негерметичности испытуемой гидромагистрали, соединенный с полостью вакуумной камеры; линию подачи гелиевовоздушной смеси 4 в испытуемую гидромагистраль 2; систему откачки 5.

Как было показано выше, существенным недостатком известной системы является то, что при использовании его для проверки суммарной негерметичности гидромагистралей, встроенных в сотовые панели, обеспечивается недостаточно высокая достоверность проверки и возможен скрытый брак при изготовлении таких гидромагистралей.

Целью предлагаемого авторами технического решения является устранение вышеуказанного существенного недостатка.

Поставленная цель достигается выполнением системы для проверки суммарной негерметичности встроенной в сотовую панель гидромагистрали таким образом, что введен компьютер с интерфейсным преобразователем, соединенным с выходом гелиевого течеискателя, а в обшивках сотовых панелей вблизи прокладки встроенной гидромагистрали предварительно выполнены отверстия диаметром, равным не более ширины грани сотовой ячейки сотовой панели, что и являются, по мнению авторов, существенными отличительными признаками предлагаемого авторами технического решения.

В результате анализа, проведенного авторами известной патентной и научно-технической литературы, предложенное сочетание существенных отличительных признаков заявляемого технического решения в известных источниках информации не обнаружено и, следовательно, известные технические решения не проявляют тех же свойств, что в заявляемой системе для проверки суммарной негерметичности гидромагистрали, встроенной в сотовую панель.

Принципиальная схема предлагаемой системы для проверки суммарной негерметичности гидромагистрали изображена на фигуре 1.

Вышеуказанная система включает в себя вакуумную камеру 1, в которой установлена проверяемая сотовая панель 2 со встроенной гидромагистралью 2.1 (или установлен космический аппарат, содержащий вышеназванные панели). Причем для ускорения попадания гелиевовоздушного потока из микротечей гидромагистрали в полость вакуумной камеры в обшивках сотовой панели вблизи прокладки гидромагистрали предварительно выполнены отверстия 2.2 (диаметр которых, как показал анализ, для практического исключения ухудшения механических характеристик и структуры сотовой панели должен быть не более ширины грани ее сотовой ячейки), например, диаметром 1,5-3 мм, шагом по направлению прокладки 200-450 мм (величина шага обусловлена технологическим требованием на продолжительность испытаний, например, не более 15 мин); гелиевый течеискатель 3 типа ПТИ-10 (ТИ1-14), соединенный со своим входом с полостью вакуумной камеры, а выходом - с интерфейсным (аналогово-цифровым) преобразователем 6, выход которого подключен к компьютеру 7, например, персональному.

Проверка суммарной негерметичности гидромагистрали, используя вышепредлагаемую систему, проводится следующим образом.

Собирают систему для проверки суммарной негерметичности гидромагистрали согласно фигуре 1. Включают в работу и выводят на рабочие режимы вакуумную камеру, гелиевый течеискатель, например ПТИ-10 (ТИ1-14), интерфейсный преобразователь, компьютер с соответствующей программой обработки, отображения на экране дисплея и записи в памяти компьютера данных измерений в виде графика зависимости величины суммарной негерметичности от времени.

Подают в проверяемую гидромагистраль гелиевовоздушную, например, 30% смесь при давлении 2,5 кгс/см².

При достижении установившихся значений суммарной негерметичности (Q=f(τ)) на графике на экране дисплея (смотри участок а на фигуре 2) испытания по проверке суммарной негерметичности заканчиваются: за действительное значение суммарной негерметичности гидромагистрали принимают установившееся значение Q_x по данным графика или помещенным в памяти компьютера.

Как показывает анализ опытных данных, продолжительность испытаний (т.е. промежуток времени, в течение которого достигается достоверное установившееся значение суммарной негерметичности) в результате выполнения предварительного (в процессе изготовления сотовых панелей) отверстий в их обшивках не превышает 10-15 мин, а в результате наличия отображения на экране дисплея и записи данных в памяти компьютера есть возможность в любое время любому контролирующему персоналу проанализировать результаты проверки и убедиться в качественном изготовлении гидромагистрали по параметру «Суммарная негерметичность».

Таким образом, как видно из вышеизложенного, в результате выполнения системы для проверки суммарной негерметичности гидромагистрали согласно предложенному авторами техническому решению обеспечивается повышение достоверности проверки и исключение скрытого брака при изготовлении сотовой панели со встроенной гидромагистралью, т.е. тем самым достигаются цели изобретения.

Предложенное авторами техническое решение наше предприятие предполагает использовать при изготовлении вновь создаваемого спутника.

Система для проверки суммарной негерметичности гидромагистрали, включающая в себя вакуумную камеру, в которую установлено устройство, имеющее в своем составе гидромагистраль, гелиевый течеискатель, линию подачи гелиево-воздушной смеси и систему откачки, отличающаяся тем, что в систему введен компьютер с интерфейсным преобразователем, соединенным с выходом гелиевого течеискателя, а в обшивках сотовой панели, в которую встроена гидромагистраль, вблизи прокладки гидромагистрали выполнены отверстия диаметром не более ширины грани сотовой ячейки указанной панели.