|

Современное состояние и перспективы разработки капиллярных топливозаборных устройств из комбинированных пористо-сетчатых материалов для космических аппаратов с длительным сроком активного существования

Авторы: Александров А.А., Хартов В.В., Новиков Ю.М., Крылов В.И., Ягодников Д.А. Опубликовано: 21.12.2015
Опубликовано в выпуске: #6(105)/2015  

DOI: 10.18698/0236-3941-2015-6-130-142

 
Раздел: Машиностроение и машиноведение | Рубрика: Организация производства  
Ключевые слова: космический аппарат, пористые проницаемые материалы, внутрибаковые заборные устройства капиллярного типа, комбинированный пористо-сетчатый материал, технологический лазерный сварочный пост, фильтры, технологическая сварочная установка

Одной из проблем, возникающих при разработке космических аппаратов с длительным сроком активного функционирования, является обеспечение надежности внутрибаковых заборных систем жидкого ракетного топлива. Рассмотрены внутрибаковые устройства капиллярного типа из пористых проницаемых материалов. Проведенный анализ показал определенные преимущества устройств капиллярного типа из комбинированного пористо-сетчатого металла по сравнению с сеточными разделителями на основе отдельных металлических тканых сеток. Работы этого направления, проводимые в течение длительного времени в МГТУ им. Н.Э. Баумана, показали, что переход на новые конструкции внутрибаковых устройств капиллярного типа может быть выполнен в сокращенные сроки при тесном взаимодействии с промышленными предприятиями, что подтверждается итогами сотрудничества с ФГУП "НПО им. С.А. Лавочкина" по разработке внутрибакового устройства капиллярного типа и топливных фильтров из пористо-сетчатых металлических материалов для космического аппарата "Спектр-М". Изготовленные опытные образцы внутрибаковых устройств капиллярного типа и топливного фильтра из комбинированного пористо-сетчатого металла на спроектированных и изготовленных модулях опытной технологической сварочной установки позволили перейти к этапу формирования производственного участка для тиражирования таких устройств в соответствии с требованиями системы менеджмента качества. Полученные результаты позволяют планировать научно-исследовательские работы по созданию производственного, испытательного и контрольного оборудования для разработки и изготовления заборных устройств из комбинированного пористо-сетчатого материала для топливных систем космических аппаратов с длительным сроком активного существования, а также обеспечить подготовку специалистов соответствующего профиля.

Литература

[1] Капиллярные системы отбора жидкости из баков космических летательных аппаратов / В.В. Багров, А.В. Курпатенков, В.М. Поляев и др. / под ред. В.М. Поляева. М.: УНПЦ "Энергомаш", 1997. 328 с.

[2] Сапожников В.Б., Меньшиков В.А., Партола И.С., Корольков А.В. Развитие идей профессора В.М. Поляева по применению пористо-сетчатых материалов для внутрибаковых устройств, обеспечивающих многократный запуск ЖРД // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2006. № 2 (63). С. 78-88.

[3] Научные основы технологий XXI века. М.: УНПЦ "Энергомаш", 2000. 136 с.

[4] Научные школы Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана. История развития / под ред. И.Б. Федорова, К.С. Колесникова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. 464 с.

[5] Новиков Ю.М., Большаков В.А. Концепция создания высоконадежных фильтров для объектов повышенной опасности // Экология и промышленность России. 2001. № 11. С. 27-31.

[6] Новиков Ю.М., Большаков В.А. Первые итоги реализации концепции создания высоконадежных фильтров из КПСМ для объектов повышенной опасности и других объектов различных отраслей экономики РФ // Безопасность жизнедеятельности. 2002. № 12. С. 7-10.

[7] Корольков А.А., Партола И.С., Сапожников В.Б. Теоретические основы разработки и экспериментальной отработки капиллярных заборных устройств с минимальными остатками топлива: Науч.-техн. разработки ОКБ-23-КБ "Салют". М.: Воздушный транспорт, 2006. С. 313-320.

[8] Мартынов М.Б., Константинов С.Б., Новиков Ю.М., Большаков В.А. Перспективы применения комбинированных пористых сетчатых металлов (КПС М) для внутрибаковых устройств капиллярного типа топливных баков космических аппаратов дальнего космоса с учетом первого опыта их применения по программе "Купон" // Ракетно-космические двигательные установки: сб. материалов Все-росс. науч.-техн. конф. / ООО "Диона". М., 2010. С. 73-74.

[9] Новиков Ю.М., Большаков В.А., Партола И.С. Первая длинномерная конструкция капиллярного заборного устройства из КПСМ: подтверждение надежности и высокой эффективности по результатам эксплуатации в составе дополнительного топливного бака разгонного блока "Бриз-М" ракетного космического комплекса "Протон-М/Бриз-М" // Ракетно-космические двигательные установки: материалы Всеросс. науч.-техн. конф. (Москва, октябрь, 2013) / Минобрнауки РФ, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Региональная общественная организация выпускников и друзей кафедры "Ракетные двигатели" МГТУ им. Н.Э. Баумана. М., 2013. С. 17-19.

[10] Инженерная школа МГТУ им. Н.Э. Баумана: проекту "Комбинированные пористые сетчатые металлы (КПСМ)" 20 лет: инновационные достижения и ближайшие задачи / Ю.М. Новиков, А.А. Богданов, В.А. Большаков, В.Н. Галаганов, Н.В. Дашунин, В.И. Крылов // Вооружение и экономика. 2011. № 1 (13). С. 194205. Электронный научный журнал. http://www.vvt-eco.ru

[11] Новиков Ю.М., Большаков В.А. Инженерная школа МГТУ им. Н.Э. Баумана: Комбинированные пористые сетчатые металлы. Эффективные, безопасные и экологичные изделия на их основе // Безопасность жизнедеятельности. 2005. № 11. С. 53-56.

[12] Сапожников В.Б., Крылов В.И., Новиков Ю.М., Ягодников Д.А. Наземная отработка капиллярных фазоразделителей на основе комбинированных пористосетчатых материалов для топливных баков жидкостных ракетных двигателей верхних ступеней ракет-носителей, разгонных блоков и космических аппаратов // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. Вып. 4 (16). URL: http://engjournal.ru/catalog/machin/rocket/707.html

[13] Партола И.С. Результаты проектирования и отработки капиллярных заборных устройств торового топливного бака РБ "Бриз-М" // Первая междунар. науч.-техн. конф. "Аэрокосмические технологии", посвященная 90-летию со дня рождения академика В.Н. Челомея: Сб. докл. / МГТУ им. Н.Э. Баумана, НПО "Машиностроение". М., 2004. С. 19-22.

[14] Новиков Ю.М., Большаков В.А. Высоконадежные регенерируемые фильтры и фильтроэлементы из комбинированного пористого сетчатого металла (КПСМ) для сложных технических объектов // Безопасность жизнедеятельности (БЖД). 2001. № 7. С. 13-18.

[15] Романов А.С., Семиколенов А.В. Безнапорное заполнение капилляра частично смачивающей жидкостью // Ракетно-космические двигательные установки: материалы Всеросс. науч.-техн. конф. (Москва, октябрь, 2013). Минобрнауки РФ, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Региональная общественная организация выпускников и друзей кафедры "Ракетные двигатели" МГТУ им. Н.Э. Баумана. М., 2013. С. 49-53.