Моделирование режимов работы электронасосных агрегатов для двухфазных систем терморегулирования космических аппаратов большой мощности

требителя) производится, как правило, путем опроса потребителей. Результатом данной стадии является иерархический список требований с весовыми коэффициентами;

- создание набора требований к изделию. Целью данной стадии является преобразование списка требований в список технических характеристик изделия;

- анализ продукции конкурентов. На этом этапе формируется матрица характеристик изделий конкурентов, с учетом структуры требований, сформированной в предыдущих шагах;

- разработка целевых технических требований с учетом матрицы характеристик.

На дальнейших этапах разработки и тестирования изделия за основу берутся целевые технические требования.

Таким образом, с точки зрения системы управления жизненным циклом изделия, требования к изделию являются иерархической структурой объектов, каждый из которых обладает набором атрибутов и ссылок на документы, а также собственным жизненным циклом.

Доступ к структуре данных необходим на всех этапах жизненного цикла изделия.

Очевидно, что структура требований является частным случаем структуры изделия, сформированным на этапе концептуального проектирования. На основе

структуры требований формируются структура функций изделия, логическая структура систем изделия, и, наконец, конструкторская и технологическая структуры изделия.

Таким образом, каждому этапу жизненного цикла изделия соответствует собственная иерархическая структура данных. Важным требованием к этой структуре является прослеживаемость, т. е. наличие горизонтальных связей между иерархическими структурами, позволяющих проанализировать связи между требованиями, функциями и конкретными деталями изделия.

Данный подход получил название RFLP (Requirements - Functional - Logical - Physical) и реализован в модуле Requirements Central системы ENOVIA V6, в рамках концепции PLM 2.0 [2]. Существуют также надстройки, реализующие подобную модель данных и функций для распространенной в России системы ENOVIA Smarteam.

Библиографические ссылки

1. Karl T. Ulrich, Steven D. Eppinger Product Design and Development. N. Y. : Irwin McGraw-Hill, 2000.

2. Крысенков Д. RFLP - современный подход к проектированию высокотехнологичных продуктов // CAD/CAM/CAE Observer. 2010. № 5 (57).

M. V. Lihachev

JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

REQUIREMENTS MAMAGEMANT TECHNIQUE AS A PART OF PRODUCT STRUCTURE

MANAGEMENT

The issue of data model design development for requirement management process is contemplated. This development is treated as a part of product lifecycle management systems.

© Лихачев М. В., 2Q12

УДК 629.09:629.78

А. А. Логанов, А. В. Леканов, В. В. Двирный

ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск

МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОНАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ ДЛЯ ДВУХФАЗНЫХ СИСТЕМ ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

Предложен способ физического моделирования для электронасосного агрегата системы терморегулирования рабочего диапазона режимов работы с теплоносителем аммиак без испытаний непосредственно с использованием аммиака.

Разработка электронасосного агрегата (ЭНА), эффективного при режимах работы, характеризуемых высоким напором и малым объемным расходом, сопряжена с принципиальными трудностями. Если определение гидравлических параметров ЭНА таких трудностей не представляет, то обеспечение

в реальном теплоносителе докавитационного режима функционирования пока остается актуальной задачей.

В последнее время ведущие мировые производители применяют в двухфазных системах терморегулирования (СТР) космического аппарата (КА) аммиак.

Решетневские чтения

200

160

120

х" 80

40

0

\

> ч ^^

N

45

90 О, смЗ/с

135

180

—♦—{=23 °С - - о - ^=58°С - -а- - ^68°С - -Ж - ^78°С

Рис. 1. Расходно-напорные характеристики экспериментального насоса при различных значениях температуры теплоносителя

0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00

«с ? % - - Л-

* *

/ > и» % * >

/ /

0 20 40 60 80

- - *— (=23 °С —А—1=58 °С Пэ

- -о- -1-68 ОС - -Ж- -^78°С

Рис. 2. Воздействие кавитации на эффективность насоса

Комплекс химических и физических свойств аммиака затрудняет непосредственное экспериментальное определение всех рабочих параметров ЭНА с аммиаком. Тем не менее, имеется возможность моделировать часть его характеристик на теплоносителях с близкими физическими параметрами. Ранее для теплоносителей с одинаковой плотностью установлена инвариантность оптимального значения соотношения для расчетного режима работы [1]:

О = ю2-^/Я,

где Рг - площадь выходного поперечного сечения спирального сборника, м2; ю - угловая скорость ротора насоса, с-1; Н - напор насоса, Дж/кг.

Следовательно, остается на модельном теплоносителе с соответствующей плотностью воспроизвести режим перехода в кавитацию, после чего, используя зависимость давления аммиака от температуры, построить границу допустимых режимов работы ЭНА при полученных расходно-напорных характеристиках.

Для реализации данного подхода был разработан экспериментальный центробежный ЭНА повышенного напора. Для моделирования плотности аммиака использована жидкость ЛЗ-ТК-2 при температуре +78 °С. Для фиксации перехода насоса в кавитационный режим на входе в ЭНА установлено абсолютное давление 98,1 кПа (1кгс/см2). Для сопоставления гидравлических характеристик ЭНА при разной плотности теплоносителя испытания были осуществлены также при температуре +23 °С, +58 °С и +68 °С (рис. 1).

Для большей наглядности результаты испытаний приведены к системе координат КПД = ^(п5) (рис. 2) где п5 - коэффициент быстроходности ЭНА [2]

Здесь [2]

Н = АР/р,

п =193,3

ю

Н

0,75

где ю - угловая скорость ротора; Q - подача ЭНА, м3/с; Н - напор ЭНА, Дж/кг.

где АР - перепад давления между входом и выходом ЭНА, кПа; р - плотность, кг/м3.

Таким образом, для теплоносителя ЛЗ-ТК 2 кавитация в ЭНА имеет промежуточную ступень падения напора, которая для аммиака из-за разницы в давлении паров насыщения может стать окончательной (см. рис. 2).

Для данного насоса уже несложно определить границу бескавитационного режима работы ЭНА на аммиаке, увеличив давление насыщения паров аммиака на значение, соответствующее динамической составляющей напора в начале ступени (см. рис. 1). Динамическая составляющая определяется по формуле [3]:

Н = Нст + Нд.

При этом значение статической составляющей принимается равным давлению насыщения паров аммиака.

Итак, предложенный способ физического моделирования диапазона рабочих режимов работы позволяет совместить во времени разработку гидравлической составляющей характеристик насоса с разработкой электродвигателя, способного функционировать в составе ЭНА, перекачивающего теплоноситель в виде аммиака.

Библиографические ссылки

1. Логанов А. А., Ямашев Э. М. Моделирование характеристик насосов системы терморегулирования // Изв. вузов. Приборостроение. 2011. Т. 54. № 4. С. 24-28.

2. Кравченко Г. И. Насосы и гидротурбины. М. : Энергия, 1970. 448 с.

3. Альтшуль А. Д., Животовский Л. С., Иванов И. П. Гидравлика и аэродинамика. М. : Стройиздат, 1987.

А. А. Loganov, A. V. Lekanov, V. V. Dvirnyi JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

MODELING THE OPERATION MODES OF ELECTROPUMP UNITS FOR TWO-PHASE THERMAL CONTROL SYSTEMS OF HIGH-POWER SPACE VEHICLES

The technique of physical modeling the electropump unit of thermal control system of a working range of operation modes is proposed. The technique is based on applying the heat-carrier of ammonia without tests directly with use of ammonia.

© HoraHOB A. A., HeKaHOB A. B., flBHpHtm B. B., 2012

УДК 621.396.6

Э. Н. Маругаев, В. А. Борсоев Комплексные электромагнитные системы, Россия, Москва

А. В. Гребенников

Научно-производственное предприятие «Радиосвязь», Россия, Красноярск

АНАЛИЗ ПОТЕНЦИАЛЬНО ВОЗМОЖНЫХ ОРБИТАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ РАДИОПОМЕХ ДЛЯ ГЛОНАСС

Потенциально возможные орбитальные источники радиопомех и моделирование сценариев их воздействия на наземные станции показывает усложнение проблем обеспечения электромагнитной совместимости спутниковых систем с учетом возрастания сбоев радиоаппаратуры космических систем и комплексов.

Целью работы является систематизация потенциальных орбитальных источников радиопомех для ГЛОНАСС (с учетом ее радиолиний: l,25 ГГц, l,6 ГГц, 2,2 ГГц, 3,4 ГГц, 5,7 ГГц, 1,2 ГГц) [1].

Для ГСО сетей КА на геостационарной орбите заявляются в Бюро радиосвязи МСЭ достаточно плотно, через Q,5 угл. град. на геостационарной орбите ГСО, группировки многочисленны. Так как КА UHF и X-диапазонов в основном используются в интересах военных, поэтому информация по ним ограничена. В UHF-диапазоне (3Q-1 QQQ МГц) удалось выявить наименьшее количество действующих спутниковых сетей в связи с тем, что в нем функционируют сети Министерств обороны иностранных государств. Даже для выявленных сетей невозможно определить основные характеристики, так как они имеют закрытый характер. Среди сетей этого диапазона отметим следующие: COMSATBw-1, UFO, Sicral, MARISAT 2, SKYNET. Были выявлены в L-диапазоне (1-2 ГГц) были выявлены более 1 QQQ сетей (радиолиний) в действующих спутниковых сетях. Основными позициями на ГСО, в которых зафиксированы сети L-диапазона, являются 45Е, 128Е, 49Е, 35Е. Такое неравномерное распределение можно объяснить двумя причинами: интересами стран и отсутствием информации в интернете. К сетям L-диапазона относятся Aussat, INMARSAT, Garuda, Thuraya, ICO. Обнаружены в C-диапазоне (6/4 ГГц) около 7 QQQ сетей (радиолиний) в действующих спутниковых сетях. Такая насыщенность диапазона объясняется следующим:

а) в нем функционируют линии управления КА и радиолинии передачи телеметрической информации с КА;

б) функционируют сети коммерческого и народнохозяйственного назначения;

в) информация в большей части открыта по данному диапазону.

К таким сетям относятся: NSS, TDRS, TELECOM, GALAXY, AMC, SATCOM, Brasilsat, AMAZONAS и др.

В результате проведенного анализа технических характеристик изученных сетей ГСО можно сделать выводы:

1) характеристики передатчиков и приемников спутниковых сетей примерно одинаковы (расхождения в энергетики радиолиний составляют 5-6 дБ);

2) результаты расчетов электромагнитной совместимости с ними будут зависеть от точки стояния на ГСО (от удаления до приемника);

3) проблема обеспечения ЭМС усложняется большой плотностью зарубежных спутниковых сетей в каждой точке на ГСО.

Таким образом, проведенный анализ потенциально возможных при сбоях аппаратуры орбитальных источников радиопомех и проиллюстрированное моделирование сценариев их действия на наземные станции (рис. 1, 2) показывают усложнение в современных условиях проблемы обеспечения электромагнитной совместимости быстро увеличивающегося числа спутниковых радиосистем (с ростом числа КА вероятность сбоев орбитальной радиоаппаратуры возрастает).

Библиографическая ссылка

1. Dementуev A. N. Shishakov K. V. Systematization radio to analyze the potential channels of unintentional interference in the system GLONASS / Bulletin IzhSTU. 2Q1Q.