Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 557

Волноводы для космических аппаратов станут доступнее для российских аэрокосмических предприятий

Учёные Сибирского государственного университета науки и технологий им. М.Ф. Решетнева разработали установку, позволяющую автоматизировать процесс индукционной пайки волноводных трактов для ракетно-космической отрасли

Учёные Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева разработали установку, позволяющую автоматизировать процесс индукционной пайки волноводных трактов для ракетно-космической отрасли, что повысит качество и существенно снизит массо-габаритные характеристики волноводов и, как следствие, космических аппаратов. Разработка уже нашла своё применение на Железногорском предприятии Красноярского края АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва».

Автоматизация пайки волноводов

Автоматизация пайки волноводов

 

- Внедрение установки проходит в рамках программы импортозамещения. Стоимость одного волновода на европейском рынке может достигать от 400 до 1000 евро за штуку, в то же время на одном спутнике может использоваться порядка полутора тысяч волноводов. Поэтому автоматизация производства сборки волноводов позволит существенно сократить расходы предприятия и повысить производительность труда. Учитывая, что сами волноводы также производятся на предприятии, автоматизированная система индукционной пайки, предложенная учёными, позволит замкнуть производственный цикл и полностью перейти на собственное производство волноводов, - комментирует результаты проекта Владимир Халиманович, кандидат физико-математических наук, директор Отраслевого центра крупногабаритных трансформируемых механических систем АО «ИСС» имени академика М.Ф. Решетнёва».

Волноводы являются частью трактов антенно-фидерных устройств, передающих информацию с помощью высоких радиочастот (порядка 16 ГГц) с минимальными искажениями и потерями. Сборка волноводов осуществляется с помощью индукционной пайки - соединения элементов за счёт расплавления присадочного материала – проволоки. Применение такого метода соединения позволяет сократить межблочные расстояния в спутнике и снизить габариты и массу космического аппарата на 15-20 %.

Однако индукционная пайка тонкостенных волноводных трактов – сложный технологический процесс. Разница между температурой плавления припоя и самой трубы волновода всего 50 градусов, а нагревание происходит при средней скорости 20–25 °С/сек. В таких условиях высок риск получения некачественной продукции и брака. Поэтому требуется точная отработка, воспроизведение технологических режимов и, как следствие, высокая квалификация персонала, тем более что до недавнего времени работа проводилась вручную, а существующие методы автоматизации процесса имели явные недостатки, осложняющие контроль за процессом пайки и дающие высокий процент брака при высокой стоимости изделий и низкой повторяемости процесса.

Нагревание трубопровода в защитной среде при проведении экспериментальных исследований автоматизированной установки индукционной

Нагревание трубопровода в защитной среде при проведении экспериментальных исследований автоматизированной установки индукционной

пайки трубопроводов на опытных образцах

При грантовой поддержке РФФИ и Красноярского краевого фонда науки группа учёных разработала оборудование, которое кардинально отличается от аналогов.
- В новой разработке реализован принцип управления режимом пайки, предусматривающий контроль и программное управление температурой нагрева элементов паяемого соединения за счет управления мощностью индукционного генератора и изменением расстояния от индуктора до волновода с помощью управляемого электропривода манипулятора. Контроль температур соединяемых деталей, а также реализация обратной связи осуществляются с использованием оптических пирометров, - поясняет руководитель проекта, доктор технических наук, заведующий кафедрой информационно-управляющих систем СибГУ имени М.Ф. Решетнева  Александр Мурыгин. - Такая схема управления исключает вероятность прожогов, оплавления элементов и влияние человеческого фактора. Оригинальное устройство запатентовано и является совместной разработкой СибГУ и ИСС им М.Ф. Решетнёва.

Кроме того, благодаря внедрению устройства удалось отделить оператора от зоны вредного электромагнитного излучения. Если раньше он должен был находиться рядом, чтобы непосредственно наблюдать за процессом и управлять им, то теперь может уходить и с безопасного расстояния контролировать процесс: автоматизированная система сама проведёт необходимые расчёты и завершит технологический процесс пайки точно в срок.

- Кооперация с высокотехнологичными предприятиями позволяет вывести научную разработку на стадию практического применения, - комментирует исполнительный директор Краевого фонда науки Ирина Пантелеева. - При поддержке фонда была разработана технология, которая позволит отечественным предприятиям космической промышленности отказаться от закупки и использования зарубежных дорогостоящих технологий, повысить производительность и качество продукции, а также сохранить здоровье персонала. Такой результат проекта является примером взаимовыгодного развития науки и производства. 

 

Источник информации и фото: Красноярский краевой фонд науки

СибГУ волноводные тракты волноводы космические аппараты

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.