Вихревая система климатических испытаний ракетно-космической техники

Решетневские чтения

Базовая версия УКПС-1.0 обеспечивает выполнение следующих основных функций:

- проведение комплексного визуализированного контроля жгутового изделия при напряжениях 10 В, 50 В и 100 В;

- вывод результатов контроля с визуализированным указанием обнаруженных неисправностей;

- сканирование жгута с целью определения его характеристик и создания схемы соединений, а также для использования в качестве эталона при формировании базы данных;

- обеспечение необходимого уровня визуализации и документирования процесса контроля, в том числе формирование интуитивно-понятной индивидуальной карты контроля по каждому изделию; возможность изменения таблицы соединений в жгутах, уже существующих в базе данных; возможность оперативного создания новых вариантов жгутов; возможность проведения статистического анализа результатов контроля.

Накопление статистических данных позволяет рассчитать весь ряд обобщенных показателей и собрать необходимую информацию для организации эффективной обратной связи наиболее важных производственных фаз.

A. V. Pechatkin, M. S. Anufrik, O. A. Zelentsova Rybinsk State Air Technological Academy P. A. Solovjeva's name, Russia, Rybinsk

TEST AUTOMATION OF CORDLIKE JUNCTIONS FOR SPACE EQUIPMENT

Complexity of modern on-board electronic equipment of space vehicles results in necessity of increase of quantity of units and modules and, as consequence, to increase and complication of cordlike junctions which production quality directly influences performance of airborne equipment. Thus, boosting of efficiency of the bundle supervision is the important and extremely actual problem.

© Печаткин А. В., Ануфрик М. С., Зеленцова О. А., 2009

контроля проводных соединений (УКПС), предназначенный для проведения целостного автоматизированного контроля качества жгутовых соединений. Обобщенная структурная схема изделия представлена на рис. 2.

Рис. 2. Структурная схема УКПС

Коммуникационные шины RS-232C и USB-2.0, являясь адресно-ориентированными, позволяют подключать нескольких потребителей, создавая измерительный комплекс, использование которого оправдано в случае, когда один оператор обслуживает несколько рабочих мест и рационально использует временной ресурс.

УДК 533

А. В. Свистунов, А. А. Ситников Уфимский государственный авиационный технический университет, Россия, Уфа

ВИХРЕВАЯ СИСТЕМА КЛИМАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

Рассматривается актуальная проблема разработки и проведения испытаний системы экологически безопасных климатических испытаний ракетно-космической техники.

Необходимость моделирования космических условий и проверки работоспособности агрегатов ракетно-космической техники в экстремальных условиях с использованием экологически безопасных техники и технологий является актуальной задачей современной промышленности.

Основная особенность аэрокосмической техники - способность конструкционных материалов переносить воздействие резких перепадов температур и длительное воздействие холодом. Технологии, обеспечивающие при испытаниях оборудования достижение низких температур (-70 оС),

Испытания ракетно-космической техники

основаны на применении вредных и опасных веществ.

Переход на экологически чистые технологии получения низких температур можно реализовать на основе эффекта Ранка. Благодаря тому, что рабочим телом является воздух, а не аммиак или фреон, вихревые системы охлаждения экологически безопасны.

Низкие температуры и большие перепады давлений в короткие интервалы времени достигаются за счет безинерционности вихревых систем охлаждения, что позволяет имитировать условия, в которых находятся объекты ракетно-космической техники.

В ходе экспериментальных исследований элементов системы охлаждения на базе цилиндрических вихревых труб была спроектирована система охлаждения, отличающаяся от ранее разработанной тем, что в ее состав входит коническая вихревая труба, адаптированная аналогично цилиндрической трубе под снятие параметров газодинамических процессов: температуры, давления, направления и скорости потока, расхода газа на входе и выходе.

Для проведения поэлементных экспериментальных исследований использовался газодинамический стенд высокого давления, позволяющий проводить испытания при давлении до 4 МПа и расходе воздуха до 3 кг/с.

Для снятия и регистрации параметров использовалась автоматизированная система измерения на базе измерительных модулей ICP CON, позволяющая записывать по 8 параметров давления, температуры и перепада давлений. Максимальная скорость регистрации параметров составляет 10 измерений в секунду.

При испытаниях вихревой трубы на давлении до 3 МПа и расходе воздуха 1 кг/с (в соответствии с техническим заданием) было получено захоло-жение до 60 оС. Для дальнейшего снижения температуры до -110 оС было принято решение о применении двухтрубной системы охлаждения, состоящей из двух вихревых труб, соединенных последовательно с возможностью регулирования коэффициента расхода на выходе из второй ступени системы охлаждения и использованием коэффициента положительной обратной связи по температурному контуру для исследования остаточного холода.

Важной областью в исследовании газодинамических процессов и конструировании эффективных систем является математическое моделирование, позволяющее производить численные эксперименты. Разработана математическая модель движения потока газа в вихревой трубе, решение которой проводилось в среде Flow Simulation 2009. Результаты численного моделирования подтвердили экспериментальные данные, полученные на натурном стенде.

A. V. Svistunov, A. A. Sitnikov The Ufa State Aviation Technical University, Russia, Ufa

VORTICAL SYSTEM OF CLIMATIC TESTS OF SPACE-ROCKET EQUIPMENT

The actual problem of developing and carrying out ecologically safe climatic tests of space-rocket equipment is considered.

© Свистунов А. В., Ситников А. А., 2009

УДК 621.4

Н. М. Цирельман, Р. Р. Мустафин Уфимский государственный авиационный технический университет, Россия, Уфа

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССООБМЕНА ПРИ ГИДРОГАШЕНИИ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Дается математическая модель процессов тепломассообмена капель жидкости с потоком газа и алгоритм проведения соответствующих расчетов на ПЭВМ. Решается модельная задача испарения капель воды, впрыснутых в камеру сгорания ракетного двигателя твердого топлива, с учетом затенения каплями поперечного сечения потока воздуха и наличия градиента температуры по радиусу капли.

В работе моделируется процесс тепломассопе-реноса капель воды, впрыснутых в поток продуктов сгорания ракетного двигателя на твердом топливе (РДТТ), математическая модель которого основывается на следующих допущениях [1]:

- частицы жидкости играют роль источников или стоков теплоты, вещества и количества движения;

- все процессы рассматриваются как квазистационарные, кроме процесса теплопроводности в