Освоение околоземного пространства предъявляет особые требования к аппаратам, выводящимся на орбиту. Каждая деталь должна проходить проверку и не подвести в нужную минуту, учитывая постоянные негативные воздействия. Наша команда успешно реализует комплексы агрегатов, способных создать условия космического пространства. Имитаторы космоса позволят заранее выявить недостатки компонентов и внести заметные улучшения в конструкцию.
Предназначение имитаторов космоса
Функциональность космического оборудования и аппаратуры целиком зависит от тестирования. Потребуется провести цикл испытаний в условиях, приближенных к реальности.
Различия в габаритах привела к разработке компактных и мощных имитаторов. При разработке используются вакуумные, криогенные и термические технологии. Предусмотрены разнообразные варианты закрепления и размещения узлов, имеющих специфическую конфигурацию. Компания предлагает:
- разработку имитаторов космоса с нужным функционалом;
- сборку и установку под «ключ» изготовленного оборудования;
- подбор систем с учетом параметров (настольные, мобильные, стационарные);
- возможность имитации одного условия, проведение комплексных испытаний;
- проводить крепление компонентов и агрегатов в нужном положении.
Пребывание в космосе грозит быстрым выходом из строя без серьезных испытаний. Максимальное приближение к суровой среде создают испытательные агрегаты, помогающие производить детальный анализ и устранять выявленные дефекты.
Аппаратура, представленная в наличии на нашем сайте, создана опытными инженерами на собственной производственной базе. Установки помогут проводить полноценный цикл исследований отдельных деталей и готовых аппаратов.
Применение и принцип действия систем имитации
Существует близкая связь между экспериментальной обработкой компонентов и безотказностью космических агрегатов. В процессе испытаний потребуется воссоздать комплекс воздействий.
- Сверхнизкий вакуум выявляет показатели прочности и герметичности.
- Термовакуумные испытания показывают влияние низких и высоких температур. Результаты позволят рассчитать характеристики систем терморегулирования, соответствие математических расчетов разработанной модели.
- Имитаторы солнечного излучения создают непрерывный оптический поток с определенными спектральными характеристиками.
- Изучают способность поглощения космосом (фактор холодной адсорбции). Приходится учитывать естественное излучение других аппаратов и земли.
Основной принцип действия основан на создании разряженной вакуумной среды с добавлением соответствующих параметров влажности и температуры. Глубина вакуума 10^(-8) мбар потребует ускорить откачку рабочей среды. Нужно поддерживать высокие показатели длительный период.
Процесс теплообмена осуществляется по радиационному принципу. Изменение температурных показателей выявляет способность терморегуляции материалов, В соответствии с поставленной задачей подбирают разновидность устройства.
Состав установок
Моделирование сложных условий предназначено для эффективного тестирования. Методы исследований включают:
- перепады температур в вакууме в широком диапазоне;
- выявление точности направления (позиционирования) во время перелетов;
- проверку герметичности оболочки в вакуумной среде;
- непрерывное воздействие инфракрасным потоком и ультрафиолетом.
Соответственно вырастают требования к испытательным агрегатам. При проектировании особое внимание уделяется форме, крышкам, опорным элементам и крепежам. Стандартная конструкция вакуумной камеры имеет:
- внутреннюю полость для получения вакуума;
- блок ускоренной откачки;
- системы регулирования и термического контроля;
- блок автоматического управления;
- запорную арматуру и кабели;
- специальные крышки с термовводами;
- устройство подачи осушенного сжатого потока;
- охладительную систему (водяную);
- вспомогательные компоненты (откатная дверь, монтажный стол);
- дополнительные линии (пневматические, силовые, сигнальные).
Комплект запасных частей формируется по согласовании с заказчиком. Предусмотрены приспособления для упрощенной транспортировки и монтажа на месте.
Разновидности вакуумных камер
Вакуумная камера превращается в главный элемент конструкции. Важно создать полностью изолированное пространство, чтобы отсечь любое воздействие окружающей среды. Благодаря этому удается имитировать космическую среду в рабочей полости.
Продукция нашей торговой площадки объединяет компактные агрегаты с электронной начинкой и готовые комические аппараты. Проектировщики подберут для заказчиков оптимальную форму, размер, системы, дизайн.
Созданию вакуума способствуют безмасляные насосы (винтовые, криогенные, турбомолекулярные, типа Рутс). Принцип действия избавляет от попадания паров и частичек масла в среду. Вакуумметры и датчики контроля контролируют процесс, не допуская выхода за установленные параметры.
Системы нагрева и охлаждения должны воссоздать тестовые условия. Применяют азот (жидкий, газообразный) и фреон для снижения температуры. Разновидность камеры зависит от задач предстоящих испытаний.
Колпаковая
Научные разработки и лабораторные исследования не обходится без колпаковой камеры. При изготовлении используют нержавеющую сталь, медь, титан, алюминий, бронзу. Сварные швы изнутри гарантируют герметичность. В опорный фланец вставляют эластомерную прокладку.
Устройство ценят за возможность часто открывать крышку. Для этого предусмотрена специальная ручка или электромеханический подъем. Эксперименты выявляют итоги термической обработки материалов.
Цилиндрическая
Форма цилиндра и минимальное число швов делает цилиндрический агрегат востребованным. Снижение стоимости не отразится на производительности. Форма способствует увеличению жесткости, торец с одной стороны заварен. Определяют количество фланцев, смотровых окон и дверей (распашных, откатных).
Кубическая
Простая конструкция кубического аппарата способствует без препятственной закладки компонентов внутри пространства. Способна создать глубокий вакуум до 10ˉ⁸ торр. Фронтальная дверь мгновенно открывает доступ к объему. Несложно установить в небольшом помещении.
D-образной формы
Поперечное сечение в форме D оказало влияние на название камеры. Плоская дверь снабжена вакуумным уплотнителем (прокладка с круглым сечением). Входит в состав напылительных систем. Внутренние размеры разнятся (40х60 до 120х120 см), занимает ограниченное пространство. Можно добавить водяное охлаждение (каналы на крышке и боковой стенке).По сравнению с кубической имеет меньше швов, увеличена жесткость стенок при одинаковой толщине. Сбоку подсоединен через фланец вакуумный насос.
Вертикальные со съемной крышкой
Вертикальное устройство со съемной крышкой способно длительно поддерживать уровень вакуума в средних и низких пределах. Конструкция нужна для загрузки объектов с большими параметрами и расположения в вертикальном состоянии. Несколько секций нужны для решения разных задач. Крышку с уплотнителем убирают вручную или автоматически.
Особенности исполнения
Процесс выбора начинается с постановки конкретной задачи. Следует заранее разъяснить цель исследований, поскольку есть возможность внести необходимые изменения в конструкцию. Специалисты ЭСТРВАК разрабатывают аппаратуру с применением инновационных технологий. Специальные компьютерные программы облегчают проведение расчетов.
Заказчик может остановиться на готовом стандартном изделии. Диаметр варьируется от 100 мм до 5 метров. Габариты зависят от параметров объекта. Отдельно подбираются дополнительные опции и оснастка. Стандартный комплект изменяется незначительно.
- Вакуумная камера (рабочий объем) имеет заданную вместимость. Форма может различаться (куб, колпак, цилиндр, вертикальные и горизонтальные изделия), ориентируется на заказчика. Внутренняя поверхность покрывают краской с нужной степенью поглощения.
- Для загрузки используют разновидности дверей, откидывающихся или снимающихся полностью. Разнится число окон (кварцевое стекло способно пропускать ИК-излучение).
- Используют форвакуумные и высоковакуумные насосы (криогенные, типа Рутс, бесмасляные, винтовые) в откачной системе и для ускорения скорости откачки. Поддержка давления внутри исключает попадание паров углеводорода и масла.
- Присутствует вакуумметр, необходимый для выхода и контроля значений вакуума при проведении испытаний.
- Термооборудование повысит и понизит температуру внутри объема. Функционируют термоплиты с датчиками и термоэкраны, моделирующие поглотительную способность космоса.К циркуляционному термостату (-85°до +250°) добавлена охлаждающая емкость (до 20 кВт).
- Система трубопроводов включает фланцы, арматуру, запорные клапана.
- Форма камеры повлияет на тип конструкции, варианты креплений, раму, наличие стола и откатной тележки.
- Автоматический блок упрощает управление агрегатом. Исследования занимают краткосрочный период и длительный срок.
Дополнительный гелиевый течеискатель сумеет проверить герметичность оборудования. В дальнейшем он не допустит утечки из-за повреждения компонентов. Расширить потенциал должны специальные опции:
- устанавливают вводы в камеру (электрические, пневматические, электрические);
- налаживают внутреннее освещение;
- оснащают аппарат двойными стенками, рубашкой охлаждения и нагревом. Нагрев отвечает за обезгаживание, уровень остаточного давления, отсутствие конденсата;
- устройства даст возможность функционировать при низком вакууме и избыточном давлении;
- специальное покрытие потребуют режимы тестирования;
Контуры подключают к термоплите и термоэкранам для охлаждения. Устанавливают прибор для автоматического открытия и закрытия.
Внутрикамерная оснастка
Исследования нуждаются в создании особых условий и закреплении компонента в требуемом положении. Инженеры нашего сайта VacuumEquipment помогут подобрать оснастку для:
- надежной фиксации конструкции;
- периодических поворотов в сторону;
- вращения стола с камерой;
- перемещения под углом.
Цикличность и продолжительность гарантируют насосы. Подбирают удобную конфигурацию и габариты.
Откачные системы
Мощность имитаторов космоса связана с типом вакуумного насоса. Принято устанавливать несколько приборов в откачную систему.
- Криогенный аппарат заметно увеличивает скорость откачки. Основную нагрузку на переднюю крышку обеспечивают водяные пары. В начале воздух откачки попадает в форвакуумный насос и производится запуск. Работа начинается после достижения объема определенной отметки. Насосы быстро запускают процесс и долго эксплуатируются.
- Турбомолекулярные классифицированы по трем типам. В цилиндрической конструкции устанавливают кольца или каналы спирального вида. В дисковом аппарате каналы проходят от наружного диаметра к диску. Газ разделяется на потоки и откачивается форвакуумным устройством.
- В винтовом изделии установлен металлический спиральный ротор, вращающийся в эластомерном статоре. Образуется двойная цепочка герметичных полостей. При переносе к нагнетательному патрубку не изменяется форма и объем.
- Спиральные аппараты отличает точность исполнения. Спирали балансируют и потребуется оставлять минимальное расстояние между неподвижной и подвижной частью. Способны самостоятельно откачивать и работать в паре с высоковакуумным насосом.
- Бустерное изделие типа Рутс нуждается в дополнении форвакуумного насоса. Вращающиеся шестеренки особой формы не соприкасаются друг с другом. Происходит постепенное перемещение к выходу вместе с уплотнением.
Имитировать космическую среду способны исключительно бесмасляные насосы. Категорию сближает отсутствие смазки для трущихся внутренних деталей. При проектировании с нуля первоначально рассчитывают мощность средств для откачки.
Система измерения вакуума
Сложные исследования нуждаются в постоянном контроле. Имитаторы снабжены вакуумметрами и датчики, которые зарегистрированы в реестре средств измерений РФ. Выданный сертификат гарантирует установку проверенных аппаратов для:
- выхода на заданные параметры в установленный срок;
- поддержку вакуума без резких колебаний;
- отслеживание показателей давления.
Оператору остается установить глубокий вакуум и поддерживать в автоматическом режиме. Высокоточный натекатель охватывает диапазон (до 1000 мбар). Предусмотрены методы регулировки.
Регулирование температуры
Космическое пространство характеризуют постоянные резкие перепады температур. Оборудование, представленное в наших каталогах, укомплектовано системой регулирования температурного режима, обладающей отличной точностью. Вы можете заказать полный каталог у любого менеджера сайта удобным способом.
Мониторинг помогает установить привычные и нештатные параметры. Современные технологии терморегулирования расширяют возможности заказчика, способствуют выполнению сложных программ. Можно установить:
- заданную температур (сверхвысокую, сверхнизкую);
- скорость, если происходить перепад;
- равномерное распределение тепловой нагрузки.
Существует несколько способов управления температурой. Тепловой расчет с помощью программного обеспечения сумеет подобрать имитатор с подходящими техническими характеристиками. Для терморегулирования понадобится:
- газообразный азот (-183°до 150°);
- жидкий азот (-190°);
- циркуляционный термостат;
- система нагрева (300°).
Комбинируют охлаждающие термоэкраны и термоплиты (жидкий азот). Специальное термическое масло, поданное от термостата, используют как рабочую жидкость. Образования температур в низких значениях достигают при помощи гелия.
Агрегаты из алюминия обладают неплохой теплопроводностью. Фиксируют детали, способные не бояться регулярных перепадов. Созданные тепловые потоки подходят под имеющиеся профили. Есть возможность изменить форму для дополнительных испытаний. Новый агрегат будет проверен на герметичность перед перевозкой и монтажом на месте.
Потенциал агрегата с азотом
Разнообразие выпускаемых имитаторов избавляет от длительного поиска. Отличные рекомендации заслужили аппараты ERSTEVAK, где используют азот в газообразном состоянии.
Для постоянной циркуляции фиксируют воздуходувку (-180°). Встроенная часть способствует быстрому охлаждению до максимума (-196°). Автоматический режим освобождает от регулярного контроля во время исследований. Показатели температуры будут располагаться в указанных границах.
Значение термостата (циркуляционного)
Контролировать параметры температуры должен термостат циркуляционного типа. Компания разработала отличную линейку приборов, охватывающих широкий спектр низких (-85°) и высоких (+250°) температур.
Аппарат можно приобрести отдельно или в качестве компонента готового оборудования. При изготовлении применяют прочные сплавы (нержавеющая сталь). Полимерное покрытие увеличивает уровни нагрузки. Микропроцессоры выводят на экраны результаты измерений.
Продуктивность циркуляционного прибора зависит от жидкости внутри системы. Циркуляция упрощает получение вакуума, затрачивается мало электроэнергии.
Упростить регулирование помогает специальный термостол (встроены каналы для теплоносителя). В процессе проектирования нужны предварительные расчеты (гидравлические, тепловые).
Разновидности агрегатов широко используют в промышленности и лабораториях. Циркуляционный тип умеет поддерживать температурный режим и нужен для внешних систем имитатора.
Приборы замкнутого типа не реагируют на внешние воздействия. Небольшой объем теплоносителя (кремниевое органическое масло) не мешает иметь высокий КПД по сравнению с агрегатами, снабженными открытой гидравлической системой.
Дополнительное эмиссионное покрытие
Сложные исследования связаны с увеличением нагрузок. Потребуется дополнительно обработать поверхность высокоэмиссионным покрытием для выяснения:
- поглощательной способности черного космоса (коэффициент излучения);
- пределов воздействия температур;
- скорости при откачке (дегазации).
Увеличивается число испытаний и режимов, воздействующих на закрепленный объект. Особые краски обладают адгезийными свойствами. Регулируется толщина и тепловые качества.
Наружная поверхность теплоэкранов нуждается в полировке, имитирующей разновидность излучения. Внутри покрытие помогает поглощать полный спектр от объекта. Состав был запатентован, даст возможность выйти на значимые показатели и потери. Воздействие температур не разрушает структуру краски.
Приспособления и дополнительные опции
Стационарные и мобильные имитаторы нуждаются в специальных приспособлениях. Важно не повредить дорогостоящий аппарат при транспортировке и перемещении. Мы предлагаем подобрать стандартные варианты тележек, отвечающих требованиям безопасности. Если они не будут устраивать заказчиков по каким-то параметрам, инженеры готовы разработать специализированные элементы. Учитывают стандарты метрологии и качества после знакомства с поставленными задачами.
Средства управления
Аэрокосмические исследования занимают длительный период времени. Огромное значение придается системе управления. Выпускаемые приборы способны наладить полноценный контроль на каждом этапе исследований.
- Панели управления отслеживают параметры и вносят изменения. При разработке остановились на действенном контроллере (ПЛК).
- Простой интерфейс помогает оперативно разобраться в функционале. Информация появляется на экране (сенсорном). Для сложных экспериментов применяют компьютер после установки обеспечения (лицензионного).
- Многоуровневые экраны не упустят изменений работающих систем и блоков. Настройка интерфейса не вызывает затруднений.
- Предусмотрены компоненты, выявляющие возникновение нештатных ситуаций.
Автоматика в моделях бренда ERSTEVAK функционирует безупречно. Компания предпочитают вставлять контроллеры германского производства (ABB, Siemens). Многофункциональные устройства выясняют параметры вакуума. Осуществляет контроль за системами (откачной, нагрева, охлаждения) и арматурой.
Качественное АСУ гарантирует продуктивную работу в любом исследовании. Встроенная панель имеет опцию визуализации. Задания выполняют двумя методами. Понадобится кнопочный интерфейс или технологии Touch Screen. Для визуализации предусмотрен дисплей.
- В ручном режиме ответственность возлагается на оператора, задающего параметры самостоятельно.
- Переход на полуавтоматический дает возможность сотруднику контролировать основные компоненты, автоматика запускает стандартный алгоритм.
- Автоматическое управление нуждается в запуске, приборы проведут исследования в полном объеме.
Оператору комфортно работать с современным интерфейсом. Обмен данными делает управление удаленным при помощи пульта центральной системы или персонального компьютера. Инженеры сайта VacuumEquipment готовы помочь интегрировать АСУ в действующую централизованную систему.
Автоматизация приводит к рациональной корректировке терморегулирующего оборудования. Перепады температур соответствуют условиям космоса. Нужны особые алгоритмы для установки режимов, отражающиеся на увеличении скорости без сбоев. Компания предлагает выбрать программы со стандартными и нетривиальными решениями.
Сопутствующие услуги
Выбор имитаторов космоса и оборудования в нашем каталоге принесет определенные дивиденды. Покупая товар на нашем сайте, пользователь может:
- найти в каталоге лучшую модель;
- заказать расчеты и проектирование агрегатов с дополнительными опциями или формой;
- убедиться в присутствии оснастки, упрощающей транспортировку и работу с аппаратами;
- провести проверку герметичности после доставки (гелиевый течеискатель) с последующей сборкой;
- осуществить монтаж мобильных и стационарных установок в помещении;
- приступить к циклу пуско-наладочных операций в кратчайшие сроки благодаря постоянному наличию товарных позиций на складе;
- запустить имитатор для проверки и аттестации;
- подготовить сотрудников, которым предстоит работать с оборудованием;
- обрести обязательное гарантийное обслуживание с бесплатным устранением неполадок;
- не прекращать обслуживание после окончания гарантии с включением сервисных услуг.
В стране заработали сертифицированные центры. Опытные инженеры дают консультацию по телефону и выезжают на место для выявления причин поломки.
Аттестация установок для имитации космической среды
Освоение космоса заставляет постоянно сталкиваться с проблемами, возникающими в следствии особых условий среды. Научные или производственные центры разрабатывают новые детали и аппараты, нуждающиеся в проверке.
Полностью воссоздать комплекс параметров невозможно. Однако имитаторы умеют максимально приблизиться к значениям. На предметы воздействуют ультрафиолетом, холодной адсорбцией, низкими и высокими температурами по достижении глубокого вакуума.
Цикл исследований нужен для имитации отдельных параметров или одновременного воздействия. Удается выявить изменения элементов после обработки излучением, охлаждения, нагрева.
Мы предъявляем повышенные требования к испытательным агрегатам, попадающим в наш ассортимент. Для нас важно, чтобы имитаторы космоса проходили этапы разработки, расчетов и производства, контрольное тестирование и имели качественные составляющие, актуальные патенты и сертификаты. Получение аттестата на использование в РФ осуществляется после испытаний по утвержденному ГОСТу (0008-002-213).