способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме

Формула изобретения

Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме, заключающийся в том, что создают давление воздуха внутри корпуса космического аппарата и вывод о наличии локальной негерметичности делают с использованием чувствительной среды, отличающийся тем, что в качестве чувствительной среды применяют индикаторные дискретные частицы, запускаемые с заданным шагом вдоль поверхности корпуса космического аппарата и меняющие свои траектории под воздействием газового потока из течи, производят измерение отклонения положения мест ударов этих частиц о чувствительный экран-мишень, устанавливаемый под заданным углом для отражения их в ловушку, и регулируют чувствительность измерений изменением начальных скоростей индикаторных дискретных частиц и расстояния между источником, запускающим индикаторные дискретные частицы, и экраном-мишенью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области испытаний ракетно-космической техники и может быть использовано для контроля герметичности корпуса космического аппарата (КА) и поиска места течи из отсеков КА в условиях орбитального полета или в процессе вакуумных испытаний.

Известен способ обнаружения на орбите негерметичности корпуса космического аппарата, заключающийся в том, что изолируют отдельные участки корпуса КА, формируя вспомогательные контрольные полости с образованием в каждой из них проходного сечения, перекрываемого ворсинками волокнистого чувствительного элемента, создают давление воздуха внутри корпуса и о наличии негерметичности судят по движению ворсинок, ведя киносъемку процесса (см. патент РФ № 2152015, 27.06.2000 г., кл. G01M 3/04).

Недостатками данного способа являются: длительность поиска места негерметичности, так как требуется определенное время для процесса крепления к корпусу КА заглушек, при помощи которых образуют контрольные полости, и для заполнения контрольных полостей выходящим из корпуса КА воздухом, а также относительно невысокая точность обнаружения места течи.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению является способ контроля герметичности корпуса КА, при котором создают давление воздуха внутри КА и вывод о наличии локальной негерметичности делают с использованием чувствительной среды, осуществляя обдув частей корпуса КА пробным мелкодисперсным веществом, а обнаружение локальной негерметичности производят посредством визуализации изменения линий тока пробного мелкодисперсного вещества под воздействием выходящего из корпуса воздуха, проводя киносъемку процесса, (см. патент РФ № 2321835, 01.11.2006 г., кл. G01M 3/00).

Основными недостатками указанного способа являются сложность его осуществления и большое количество оборудования, необходимого для его реализации, а также возникновение облака дисперсных частиц вокруг КА в условиях орбитального полета.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа, при котором техническим результатом будет являться упрощение контроля герметичности корпуса КА, сокращение времени и повышение точности поиска локальной негерметичности в условиях орбитального полета.

Этот технический результат в способе контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме, в котором создают давление воздуха внутри корпуса космического аппарата и вывод о наличии локальной негерметичности делают с использованием чувствительной среды, достигается тем, что в качестве чувствительной среды применяют индикаторные дискретные частицы, запускаемые с заданным шагом вдоль поверхности корпуса космического аппарата и меняющие свои траектории под воздействием газового потока из течи, производят измерение отклонения положения мест ударов этих частиц о чувствительный экран-мишень, устанавливаемый под заданным углом для отражения их в ловушку, и регулируют чувствительность измерений изменением начальных скоростей индикаторных дискретных частиц и расстояния между источником, запускающим индикаторные дискретные частицы, и экраном-мишенью.

Сущность изобретения поясняется схемой, показанной на фиг.1 и фиг.2. Способ по предлагаемому изобретению осуществляется следующим образом. В случае выявления факта негерметичности корпуса КА по каким-либо косвенным показателям, производят поиск локальной негерметичности на поверхности корпуса КА (поз.3, фиг.1 и фиг.2) устройством, состоящим из источника (поз.2, фиг.1 и фиг.2), запускающего индикаторные дискретные частицы (поз.1, фиг.1 и фиг.2), меняющие свои траектории под воздействием газового потока (поз.5, фиг.1 и фиг.2) из течи, и чувствительного экрана-мишени (поз.4, фиг.1 и фиг.2), расположенного на некотором расстоянии, на котором регистрируют место удара частиц, отражающихся в ловушку (поз.6, фиг.2). Чувствительность измерений в предложенном способе регулируют изменением начальных скоростей индикаторных дискретных частиц и расстояния между источником, запускающим индикаторные дискретные частицы, и экраном-мишенью.

Предложенный способ позволяет после первичного обнаружения факта локальной негерметичности с помощью двух уточняющих замеров определить место и расход газа из течи.

Данный способ позволяет упростить диагностику негерметичности корпуса КА, повысить ее точность и сократить время поиска места течи. Наиболее эффективно применять предложенный способ можно на крупных объектах (корпусах орбитальных станций), требующих обследования плоских и цилиндрических поверхностей большой площади