Разработка методики наполнения полостей устройств пневмоавтоматики газом при пневмовакуумных испытаниях

Рассмотрена автоматизированная система наполнения рабочей полости образцов пневмоавтоматики контрольным газом при испытаниях на герметичность. Предложена новая методика наполнения рабочей полости контрольным газом, позволяющая существенно сократить продолжительность испытаний повышением интенсивности теплообмена. Проведено сравнение процессов наполнения рабочей полости изделия газом по типовой и разработанной методикам. Установлено, что предложенная методика при проверке герметичности изделия обеспечивает существенное сокращение времени наполнения рабочей полости газом, исключая значительные колебания его температуры и напряжений внутри материала изделия.

Литература

[1] Веселков В.В., Рыдловский В.П., Штайц В.В. Совершенствование технологии испытаний на герметичность защитных оболочек атомных судов новых проектов. Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова, 2018, т. 10, № 2, с. 346–355, doi: https://doi.org/10.21821/2309-5180-2018-10-2-346-355

[2] Чубарь А.В., Пастушенко О.В., Колчанов И.П. Перспективы улучшения характеристик испытательного стенда для контроля герметичности систем космических аппаратов связи. Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии, 2014, № 7, с. 811–820.

[3] Кишкин А.А., Колчанов И.П., Делков А.В. и др. К вопросу повышения чувствительности локальных методов контроля герметичности для изделий ракетно-космической техники. Вестник СибГАУ им. академика М.Ф. Решетнева, 2014, № 1, с. 127–133.

[4] Беляков И.Т., Зернов И.А., ред. Технология сборки и испытаний космических аппаратов. Москва, Машиностроение, 1990. 352 с.

[5] Холодков Н.В., ред. Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов. Москва, изд-во МАИ, 1994. 412 с.

[6] Гардымов Г.П., Парфенов Б.А., Пчелинцев А.В. Технология ракетостроения. Санкт-Петербург, Специальная литература, 1997. 320 с.

[7] Макаров Ю.Н., Соколов Ю.А. Инновационная деятельность ракетно-космической отрасли в части решения технологических проблем обеспечения качества, надежности и безопасности перспективных изделий ракетно-космической техники. Москва, НИИ ЭНЦИТЕХ, 2015. 411 с.

[8] Барышников В.И., Розанов Л.Н., Соколов А.Н. и др. Mасс-спектрометрический контроль герметичности крупных объектов методом натекания пробного вещества. Вакуумная техника и технология, 2019, № 2, с. 47–51.

[9] Розинов А.Я. Сравнительный анализ технологических показателей методов контроля герметичности металлоконструкций. Технология машиностроения, 2019, № 8, с. 46–51

[10] Хамиц И.И., Филиппов И.М., Бурылов Л.С. и др. Трансформируемые крупногабаритные конструкции для перспективных пилотируемых комплексов. Космическая техника и технологии, 2016, № 2, с. 23–33.

[11] Микрин Е.А. Перспективы развития отечественной пилотируемой космонавтики (к 110-летию со дня рождения С.П. Королева). Космическая техника и технология, 2017, № 1, с. 5–11.

[12] Микрин Е.А. Научно-технические проблемы реализации проекта «Пилотируемые космические системы и комплексы». Космическая техника и технология, 2019, № 3, с. 5–19.

[13] Хамиц И.И., Поздняков С.С., Филиппов И.М. и др. Испытания макета трансформируемого модуля космических и планетных станций. Космическая техника и технология, 2020, № 1, с. 60–70, doi: https://doi.org/10.33950/spacetech-2308-7625-2020-1-60-70

[14] Горгидзе А.Д., Липняк Л.В., Ольшанский В.А. и др. Способ контроля герметичности изделий. Патент СССР1840701. Заявл. 28.12.1978, опубл. 10.12.2008.

[15] Липняк Л.В., Панов Н.Г., Попов А.Д. Способ контроля герметичности изделий. Патент РФ 2016385. Заявл. 19.07.1991, опубл. 15.07.1994.

[16] Зяблов В.А., Напитухин Л.Е., Щербаков Э.В. Способ испытаний изделий на герметичность. Патент РФ 2194260. Заявл. 17.01.2001, опубл. 10.12.2002.

[17] Горгидзе А.Д., Липняк Л.В., Ольшанский В.А. и др. Способ контроля герметичности изделий, работающих под давлением. Патент СССР 1772639. Заявл. 30.06.1978, опубл. 30.10.1992.

[18] Щербаков Э.В., Липняк Л.В. Способ контроля герметичности изделий. Патент СССР 1837173. Заявл. 19.05.1980, опубл. 30.08.1993.

[19] Алиев А.Р. Анализ требований к материалам герметичных тонкостенных оболочек изделий ракетно-космической техники. Сб. ст. Всерос. науч.-тех. и науч.-метод. конф. с международным участием Гидропневмоавтоматика и гидропривод. Ковров, КГТА им. В.А. Дегтярева, 2020, с. 79–93.

[20] Зяблов В.А., Оксов И.А., Тройников В.И. и др. Способ измерения степени суммарной герметичности многополостного изделия. Патент РФ 2712762. Заявл. 20.03.2019, опубл. 31.01.2020.

[21] Тройников В.И., Щербаков Э.В. Способ определения негерметичности изделий, работающих под внешним и внутренним избыточным давлением. Патент РФ 2716474. Заявл. 25.05.2019, опубл. 11.03.2020.

[22] Тройников В.И., Щербаков Э.В. Способ испытаний изделий на суммарную герметичность. Патент 2654340. Заявл. 28.11.2016, опубл. 17.05.2018.

[23] Моисеев В.А., Тарасов В.А., Колмыков В.А. и др. Технология производства жидкостных ракетных двигателей. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 380 с.

[24] Алиев А.Р. Анализ конструкций тонкостенных изделий ракетно-космической техники, подвергаемых пневмовакуумным испытаниям. Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика. Сб. мат. и док. XXIV Межд. науч.-тех. конф. студентов и аспирантов. Москва, Мир науки, 2020, с. 33–44.

[25] Алиев А.Р., Тимофеев Ю.М., Халатов Е.М. Методика упрощенного расчета параметров процесса наполнения полостей изделий ракетно-космической техники при пневмовакуумных испытаниях. Контроль. Диагностика, 2018, № 6, с. 28–33, doi: https://doi.org/10.14489/td.2018.06.pp.028-033

[26] Cohen J.P. Method and system for temperature-controlled gas dispensing. Patent US 20140311622. Appl. 04.22.2013, publ. 10.23.2014.

[27] Hoath S.D. Methods and apparatus for leak testing. Patent JP 2008008910-A. Appl. 04.09.2007, publ. 17.01.2008.

[28] Гуляев А.И. Способ наполнения сосуда сжатым газом. Патент СССР 744186. Заявл. 13.12.1977, опубл. 30.06.1980.

[29] Алиев А.Р., Халатов Е.М. Повышение эффективности пневмоиспытаний изделий ракетно-космической техники посредством автоматизации приготовления контрольных смесей. Молодежный научно-технический вестник, 2015, № 9. URL: http://ainsnt.ru/doc/801746.html

[30] Аникейчик Н.Д., Антропов О.А., Баранов Л.Т. и др. Теория и практика эксплуатации объектов космической инфраструктуры. Т. 1. Объекты космической инфраструктуры. Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2006. 400 с.

[31] Wu X., Liu J., Shao J., et al. Fast filling strategy of type III on-board hydrogen tank based on time-delayed method. Int. J. Hydrog. Energy, 2021, vol. 46, no. 57, pp. 29288–29296, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.01.094

[32] Dicken C.J.B., Merida W. Modeling the transient temperature distribution within a hydrogen cylinder during refueling. Numer. Heat Tr. A-Appl., 2007, vol. 53, no. 7, doi: https://doi.org/10.1080/10407780701634383

[33] Арзуманов Ю.Л., Халатов Е.М., Чекмазов В.И. Основы проектирования систем пневмо- и гидроавтоматики. Москва, Спектр, 2017. 459 с.

[34] Арзуманов Ю.Л., Халатов Е.М., Чекмазов В.И., Чуканов К.П. Основы построения математических моделей функционирования устройств пневмоавтоматики. Москва, Спектр, 2015. 130 с.