Создание реальных условий космического пространства сопряжено с рядом трудностей: надо получить сверхвысокие параметры искусственного вакуума в пределах 10-5 — 10-7 мбар в большом объеме барокамер и поддерживать аналогичные параметры во время испытаний, длительность которых может быть от трех суток до 10 тысяч часов. При этом качество вакуума должно быть очень высоким: не содержать даже минимального количества посторонних примесей или масляных паров.
Содержание:
- Устройство, характеристики установок имитации космоса
- Принцип работы имитатора космического пространства
- Какие агрегаты применяются для создания имитации космоса
- Производители имитаторов космического пространства
- Применение имитаторов космоса
Устройство, характеристики установок имитации космоса
Имитаторы космического пространства создаются на базе барокамеры, а в оборудование включены вакуумные насосы, электроприводы, измерительная аппаратура, контролирующая процесс автоматика.
Основной элемент любого имитатора — барокамера, создающая внутри герметичного корпуса все необходимые для испытаний условия.
Основные параметры исследовательских установок:
- Объем — 250-1000 л;
- Габариты внутреннего отсека — 600х600х700-1000х1000х1000 мм;
- Размеры внешние — 2000х900х1550-2250х1250х2200 мм;
- Масса — 900-1800 кг;
- Диапазон температур — +200 — -70° С;
- Точность показаний температуры — ±1° С;
- Диапазон изменения давления — от 1,02 до 1,33 •10-9 бар;
- Время создания вакуума — 100 минут.
Устройство, характеристики установок имитации космоса
Во всех барокамерах в герметичной двери имеется смотровое окно для наблюдений за процессом.
Принцип работы имитатора космического пространства
Некоторые комплексы создают полную иллюзию нахождения на околоземной орбите в орбитальной станции, где установлены аналоги аппаратуры и создана рабочая обстановка, в которой космонавты проводят несколько месяцев.
Электронные и механические приборы проходят испытания в центрифугах, например, в аэродинамической трубе водородная пушка выстреливает поток со скоростью 48 тыс. км/час, бомбардирует обшивку космического корабля, испытывая ее прочность.
Принцип работы имитатора космического пространства
В барокамерах для проверки создают условия, соответствующие разряжению на высоте 330 км — 10-4 н/м2 или 1,33•10-6 мбар. Такие условия создают, откачивая воздух последовательно, применяя паромасляные диффузионные или криогенные агрегаты.
Кроме этого, имитируется солнечное излучение при помощи мощных ртутных, ксеноновых или дуговых угольных ламп, установленных вне камеры. Система отражателей направляет свет и тепловую энергию от ламп на иллюминатор камеры, изготовленный из многослойного кварца, а затем с помощью линз и зеркал внутри отсека, фокусируются на испытываемом объекте.
Для создания предельно низких температур до - 200° С в стенках барокамеры имеются панели или змеевики, по которым циркулирует жидкий азот.
Какие агрегаты применяются для создания имитации космоса
В барокамерах, изготовленных российской компанией ERSTЕVAK, применяются такие изделия для создания вакуума:
- Спиральные насосы сухого действия. Такой тип агрегатов полностью отвечает требованиям по охране окружающей среды, отличается лучшими параметрами откачки в своем классе, производительность —120-1000 л/м;
- Винтовые безмаслянные вакуумные агрегаты имеют высокие параметры производительности — 1333-83333 л/мин;
- Турбомолекулярные насосы нового поколения от японской компании KYKY серии FF с подшипниками из керамики и гибридной подвеской идеально подходят для работы там, где нужна постоянная откачка больших объемов и работа в круглосуточном режиме. Производительность 120 тыс. л/мин, а уровень шума 55 дБ.
Какие агрегаты применяются для создания имитации космоса
Ротор насоса изготовлен из цельной заготовки, поэтому вибрация снижена до минимума.
ЭРСТВАК является официальным поставщиков ТМН KYKY, а также обеспечивает гарантийное и постгарантийное обслуживание в фирменных центрах сервиса.
Производители имитаторов космического пространства
Немецкая компания Votsch Industrietechnic GmbH является лидером среди зарубежных производителей испытательного оборудования по имитации открытого космоса.
Технические параметры выпускаемых барокамер:
- Габариты герметичного отсека — 2100х1000х1400 мм;
- Диапазон температур — +150— -135° С;
- Изменение давления — до 10-6 мбар.
Производители имитаторов космического пространства
Программное обеспечение управляет всеми параметрами в автоматическом режиме и контролирует процесс испытаний, а также передает всю информацию на дисплей оператора. Гарантия на оборудование в течение года с момента пуска.
Компания ERSTЕVAK является надежным партнером предприятий аэрокосмической промышленности РФ, способна реализовать имитацию космического пространства в специально созданных устройствах. Производственные мощности компании изготавливают широкий спектр аналогичного оборудования от обыкновенных вакуумных камер до установок особой сложности с автоматическим управлением.
Применение имитаторов космоса
Такие установки позволяют полностью моделировать условия безвоздушного пространства для наземной подготовки космонавтов, испытания их выносливости, обучение поведения в условиях невесомости, когда каждое резкое движение может стать причиной получения травмы.
Имитаторы позволяют установить внутри специальной камеры следующие условия:
- Сверхнизкие параметры давления или искусственный вакуум;
- Предельно низкие температуры;
- Воздействие солнечной активности;
- Холодная сорбция (поглощение) космоса.
Применение имитаторов космоса
В создаваемых условиях проверку проходят не только будущие космонавты, но приборы и все изделия аэрокосмической промышленности.