Введение к работе
Диссертация посвящена исследованию и разработке прибора для обнаружения овых течей в корпусе космической станции (КС).
Актуальность проблемы. При длительной эксплуатации космических аппаратов К), орбитальных космических станций существует вероятность сквозного пробоя ментов конструкции частицами искусственного или естественного происхождения, а же образование трещин в результате различного рода напряжений и динамических рузок, вследствие чего происходит разгерметизация КА. Разработка аппаратуры, шоляющей быстро локализовать источники утечек воздуха, является важной задачей, ; для международной космической станции, так и для некоторых типов КА, что ;бует создания расчетных моделей объекта исследования (источника утечки газа из дуля КС), методов и средств регистрации, методик проведения экспериментов.
Анализ работ, опубликованных, в последнее время по этой теме, показывает, что івитие космической техники требует повышения достоверности обнаружения утечки ідуха истекающего из модуля космической станции и точной регистрации места іникновения течи. Возникают задачи повышения разрешающей способности прибора ксирующего газовую течь, метода оценки характеристик газовых потоков, истекающих микротрещин и микропробоев модуля космической станции. В связи с вышесказанным мая работа является актуальной.
Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является разработка и создание
гройства для регистрации места утечки воздуха, истекающего из модуля космической -
щции. :\
соответствии с поставленной целью определены и основные задачи диссертации, а генно:
Анализ существующих методов и устройств обнаружения места утечки воздуха, модуля космической станции;
Анализ и разработка математической модели истечения струи газа из модуля смической станции;
3.Разработка алгоритмических и программных средств моделирования процесса течения воздуха из отсека КС и создание моделей процессов регистрации газовых чей в корпусе КС;
Экспериментальное исследование процессов регистрации утечки воздуха в бораторных условиях;
Создание многопараметрического преобразователя с распределенными ('нкциональными возможностями.
Научная новизна работы состоит в следующем:
1 Разработана физико-математическая модель истечения газа из замкнутого объёма
вакуум для случаев различных каналов, щели, а также при наличии ЭВТИ
)зволяющая получить зависимости потока газа от параметров источников утечки в юстранстве и времени.
2 На основе известных методов и устройств, основанных на различных физических
эинципах выполнен структурный синтез произвольной совокупности измерительных
эеобразователей сложных систем, позволяющий найти оптимальную по заданным
эитериям совокупность методов регистрации утечки воздуха из модуля космической
ганции.
З На основе анализа выбранной системы уравнений и соответствующих устроіі разработана математическая модель взаимодействия потока воздуха многопараметрическим устройством регистрации утечки с учетом наличия экрапн вакуумной теплоизоляции (ЭВТИ)
Разработанная модель позволяет определить технические возможности выбрашк совокупности датчиков при обнаружении утечки в условиях приближенных к реальны
Практическая значимость результатов работы определяется следующим:
исследованы на практике возмущающие факторы истечения газа из модуля КС;
разработана методика проведения эксперимента по обнаружению места утечки модуля КС;
теоретически и экспериментально исследованы зависимости концентрации га от расстояния до источника течи и начального давления внутри КС;
разработан и экспериментально исследован прибор регистрации газовых течей.
разработана методика процесса поиска источника течи в режиме диалога;
показана возможность точного определения области истечения газа из корпуса К(
Публикации. По теме диссертации опубликовано 26 печатных работ, из них 5 -
изданиях, рекомендуемых ВАК России, получен патент на изобретение. Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
анализ существующих методов и устройств регистрации места утечки воздуха модуля космической станции;
модели истечения струи и регистрации ее параметров;
алгоритмические и программные средства моделирования процесса истечен воздуха из отсека КС для различных случаев дефекта ЭВТИ;
программные средства, позволяющие определить оптимальный сост многопараметрического датчика;
результаты экспериментов с различными видами натекателей;
методы определения газовых течей в конструкции корпуса КС;
устройство регистрации места утечки воздуха из модуля космической станции.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на 9-
международных и всероссийских и на трех студенческих научно-техническ конференциях.
Личный вклад соискателя: все основные оригинальные результаты, на котор: базируется диссертация, получены автором.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 1 страницах машинописного текста, иллюстріфуется 121 рисунками и 11 таблицами состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 105 наименований.
