Вакуумные имитаторы космоса – это оборудование, моделирующее условия, характерные для космического пространства: вакуум, низкие температуры, излучение от Земли и других планет. Это необходимо для испытания техники, которая будет работать в таких условиях.
Содержание:
- Вакуумные имитаторы космоса: принцип работы
- Вакуумные имитаторы космоса: применение
- Вакуумные имитаторы космоса: составляющие
Вакуумные имитаторы космоса: принцип работы
Для того, чтобы имитировать условия космического пространства, нужно создать вакуум. Принцип работы имитатора заключается именно в этом. Внутри специальной камеры создается разреженное пространство, как в космосе. Это делается с помощью систем вакуумной откачки. Одни только механические насосы, которые используются обычно в лабораторных условиях, с такой задачей не справятся, поэтому откачка воздуха проводится с использованием целых систем. Они включают в себя форвакуумные насосы, которые работают на первоначальном этапе. А в дальнейшем эту функцию выполняют криогенные и турбомолекулярные насосы.
Вакуумные имитаторы космоса: принцип работы
При этом создаются условия, при которых внутрь камеры не могут попасть пары углеводородов (для этого используются безмасляные средства), а также другие вещества, которые могли бы негативно сказаться на процессе проведения испытаний.
Одновременно с этим имитируются и другие условия – это касается температуры, уровня освещенности и т.д. Для этого внутри камеры устанавливается дополнительное оборудование – например, установки для поддержания низкой температуры, специальные светильники, имитирующие солнечное излучение. Управление параметрами системы осуществляется извне.
Такое оборудование часто изготавливается под заказ с учетом размеров тех объектов, которые будут проходить в нем испытание.
Вакуумные имитаторы космоса применение
Вакуумные имитаторы космоса применение
Имитаторы этого типа используются для моделирования условий космического пространства, для которого характерны:
- низкая плотность и давление, максимально приближенные к понятию физического вакуума;
- низкие температуры;
- излучение Земли и других планет;
- высокий уровень солнечного излучения.
Практическое применение имитаторов – это проведение испытаний космических аппаратов, отдельных их частей и различных приборов, выпускаемых аэрокосмической отраслью. С помощью этого оборудования проверяется герметичность этих изделий в условиях максимальной разреженности, устойчивость к воздействию высоких и сверхнизких температур в вакууме, чувствительность к различным видам излучения, другие показатели.
Вакуумные имитаторы космоса: составляющие
Вакуумные имитаторы космоса: составляющие
Вакуумные имитаторы космоса – это целые комплексы приборов. Их основные составляющие:
- Вакуумная камера. Это самая важная часть установки. Такие камеры бывают разного типа. Самый распространенный вариант – цилиндрические камеры, отличающиеся оптимальным отношением массы к объему. Но в лабораторных установках обычно используются колпаковые камеры, поскольку там нужно часто открывать камеру, а здесь это делается самым удобным способом – путем подъема колпака. Для помещений с ограниченным пространством выпускают кубические камеры с наиболее простым доступом внутрь пространства. А в напылительных установках используются камеры характерной формы.
- Система вакуумной откачки. Это могут быть высокопроизводительные механические, криогенные или турбомолекулярные насосы. Их при проектировании подбирают так, чтобы они соответствовали всем параметрам испытаний.
- Система, обеспечивающая измерение и регулирование уровня вакуума. Это высокоточные надежные датчики вакуума, снабженные соответствующим сертификатом. Они контроль непосредственно наличие условий вакуума во время работы камеры. Также они помогают поддерживать заданные условия с панели управления установкой.
- Система регулирования температуры (терморегулирования). Она необходима для проверки воздействия условий космического пространства, для которого характерны экстремально низкие температуры и изменчивость воздействий. Такие системы обычно рассчитаны не только на низкие, но и на высокие температуры, они должны обеспечивать нагрев излучением до +300°С. К числу таких систем относятся установки, в которых циркулирует азот в газообразной форме, оснащенные воздуходувкой высокого давления. Такое оборудование позволяет поддерживать стабильную температуру. Установки отличаются высокой точностью работы. Они могут включать в себя различные составляющие, в том числе циркуляционные термостаты, термоплиты, специальные экраны, создающие холод и т.д. Все оборудование этого типа изготавливается из материалов, способных выдерживать значительные температурные колебания, в том числе из алюминиевого сплава.
- Автоматизированная система управления. Это важная часть установки, поскольку именно она отвечает за полный контроль над каждым из этапов проведения испытаний. В вакуумных имитаторах для управления используются удобные панели, а также для отображения пользовательского интерфейса – сенсорные экраны, которые устанавливаются на шкафу управления, или отдельный компьютер, на который устанавливается программное обеспечение, поставляемое вместе со всеми устройствами. В систему управления непременно включает устройства, позволяющие оперативно реагировать на внештатные ситуации.
Кроме перечисленных основных составляющих, есть еще различное вспомогательное оборудование, которое может входить в комплект поставки. Например, это могут быть пневматические линии, системы автономного водяного охлаждения, приспособления, с помощью которых осуществляется транспортировка оборудования внутрь камеры. Все они также производятся из качественных материалов, рассчитанных на солидные нагрузки.