Ученые Московского авиационного института выясняют, как снизить расходы на проведение наземных испытаний космических аппаратов. Для разработчиков важно, с одной стороны, минимизировать расходы на экспериментальную отработку, а с другой — обеспечить высокую точность испытаний. МАИ решает задачи в части тепловой отработки космических аппаратов.
Коллектив кафедры «Управление эксплуатацией ракетно-космических систем» разработал технические решения и методы оптимизации энергетического режима работы инфракрасных имитаторов для проведения тепловакуумных, вакуумно-температурных и комплексных электрических испытаний космических аппаратов. Вычислительный программный комплекс обеспечит подачу расчётных значений напряжения и температур на каждый модуль нагревающих элементов таким образом, чтобы воспроизвести расчётные тепловые нагрузки с погрешностью не более 1–2 %. Установить имитатор можно в обычную вакуумную камеру, оснащенную азотными экранами, что значительно расширит возможности собственной экспериментальной базы предприятия.
«На орбите космический аппарат подвергается серьезному воздействию солнечного излучения, а перепад температур по его разным сторонам может превышать 200 градусов. В рамках испытаний подобные нагрузки должны быть отработаны. При этом очень малое число предприятий в России имеет полноценную собственную базу для таких работ — пересчитать их можно на пальцах одной руки», — рассказывает доцент кафедры Андрей Палешкин.
Проблему можно решить, отправив изделие на крупное предприятие с подготовленной инфраструктурой. Но стоимость такой перевозки и проведения испытаний, если речь идёт о малых космических аппаратах, не всегда экономически оправдана.
«Наша разработка даёт возможность предприятиям на собственной стендовой базе проводить комплекс необходимых испытаний, используя только упрощённые средства моделирования расчётных тепловых нагрузок, и тем самым снизить расходы на разработку перспективной техники. В первую очередь, это актуально для производителей малых космических аппаратов в весовом сегменте от 100 до 250 кг, количество которых растёт с каждым годом. Более того, при необходимости предприятие может начать самостоятельно предоставлять услуги по испытанию различных изделий другим компаниям», - отметил Андрей Палешкин.
Сейчас полностью проработана вычислительная составляющая имитатора, которая позволяет моделировать не только воздействие Солнца, но другие виды тепловой нагрузки на изделия. Разработка находится на стадии эскизного проектирования.
Имитатор можно использовать для испытаний космических аппаратов, авиационной техники, изделий тактического вооружения.
Фото: 3dsculptor / ru.123rf.com
