Вакуумные имитаторы космоса представляют собой наземное оборудование, применяющееся для тестирования изделий в условиях, максимально приближенным к космическим. Моделирование условий становится возможным благодаря слаженной работе системы охлаждения/нагрева, вакуумных насосов, модуля излучения.
Содержание:
- Вакуумная камера – главный элемент установки имитации космоса
- Другие составляющие вакуумных имитаторов космоса
- Вакуумные имитаторы космоса – принцип работы
- Вакуумные имитаторы космоса - применение
Конструкция вакуумных имитаторов космоса включает барокамеру, электроприводы, вакуумные насосы, контрольно-измерительные приборы.
Вакуумная камера – главный элемент установки имитации космоса
Вакуумная камера, барокамера, - это герметичный сосуд, внутри которого может поддерживаться вакуум или давление выше атмосферного. Является главным элементом вакуумной имитации космоса. Внутри камеры создаются технологические условия, полностью повторяющие космические. Стенки камеры являются своеобразным барьером между внутренними и внешними условиями среды.
Вакуумная камера – главный элемент установки имитации космоса
В зависимости от формы и предназначения вакуумные камеры бывают нескольких типов:
- Коробчатые. Бывают двух видов. Первый герметизируется металлической проволокой и плоскими прокладками из меди. Такое оборудование применяется при создании сверхвысокого вакуума. Второй вариант оснащается откидной или распашной круглой дверцей со смотровым окном. Для герметичного прилегания двери на ней есть круглое уплотнительное кольцо. Такая камера используется при работе с высоким вакуумом.
- Цилиндрические. Могут быть выполнены в горизонтальном или вертикальном исполнении. Оснащены распашной или раздвижной дверью, работающей в автоматическом или ручном режиме. Такие вакуумные камеры применяются при создании высокого вакуума.
- Колпаковые. Оснащены колпаком, который может сниматься автоматически или вручную. Такие камеры целесообразно применять, когда необходимо частое открытие колпака и проверка объекта испытания.
На дверях имеются прозрачные смотровые окна, через которые можно наблюдать за технологическим процессом. Внутри камеры находятся системы нагревания, охлаждения, модуль излучения (галогеновые лампы). Стенки двойные, покрыты полимерными защитными составами.
Другие составляющие вакуумных имитаторов космоса
Другие составляющие вакуумных имитаторов космоса
Кроме вакуумной камеры имитаторы космоса включают такие составляющие:
- Внутрикамерная оснастка. Это приспособление для установки испытуемого объекта. Она позволяет фиксировать изделие, передвигать его во время обработки, при необходимости наклонять.
- Система откачки. Имитаторы космоса могут оснащаться криогенными, турбомолекулярными, механическими насосами. Чтобы добиться высокого и сверхвысокого вакуума, система откачки состоит из двух насосов – криогенного и турбомолекулярного или криогенного и сорбционно-ионного.
- Вакуумные датчики. Подключаются к вакуумной камере через фланцы и позволяют следить за уровнем давления. Вакуумметры могут показывать значения давления ниже атмосферного вплоть до абсолютного нуля – абсолютного вакуума.
- Система терморегулирования. Позволяет повторить температуру, которая наблюдается в открытом космосе. В зависимости от системы, внутри рабочей камеры могут создаваться такие характеристики: жидким азотом до -190 градусов Цельсия, циркулирующим газообразным азотом от -183 до +150 градусов Цельсия, циркуляционным термостатом от -85 до +250 градусов, нагрев излучением – до +300 градусов Цельсия. В камере могут устанавливаться захолаживающие экраны, термоплиты, криогенные сепараторы, проточные нагреватели. Оборудование изготавливается из сплава алюминия, обладает хорошей теплопроводностью и способно выдержать экстремальные температурные значения и перепады температур.
- Галогеновые лампы. Размещаются внутри вакуумной камеры и служат для имитации солнечного излучения. Диапазон спектра излучения в них составляет 200-5000 нм. В целях имитации излучения Земли и других космических объектов может устанавливаться дополнительный модуль излучения, состоящий из нескольких групп излучателей. Все они управляются отдельно, оператор может контролировать интенсивность излучения каждого излучателя.
Имитаторы космоса оснащаются автоматической системой контроля. Оснащаются электронными системами управления и контроллерами. Автоматически поддерживается вакуум, настраивается режим работы вакуумных насосов, контролируются запорно-регулирующие механизмы, осуществляется контроль работы систем нагревания и охлаждения, а также вспомогательных систем.
Вакуумные имитаторы космоса – принцип работы
Принцип работы вакуумных имитаторов космоса основан на точном повторении космических условий. Внутри оборудования могут быть смоделированы: сверхвысокий вакуум, низкие температуры (близкие и равные абсолютному нулю), поглотительная космическая способность, солнечное излучение, а также излучение других космических объектов.
Вакуумные имитаторы космоса – принцип работы
Во время испытания тестируется способность изделия выдерживать низкие/высокие температуры, температурные перепады, солнечное излучение. Также оценивается герметичность и точность позиционирования объекта.
Вакуумные имитаторы космоса – применение
Вакуумные имитаторы космоса – применение
Применение вакуумных имитаторов космоса обязательно для тестирования объектов, которые будут работать в условиях космического пространства – спутники, ракеты, космические корабли. Во время испытаний оценивается устойчивость изделия к космическим условиям. При необходимости оно дорабатывается, после чего повторно тестируется.