Способ контроля герметичности гермооболочки жилого модуля космического объекта и устройство для его реализации

 

Изобретение относится к испытательной технике. Технический результат изобретения - уменьшение времени и увеличение достоверности обнаружения негерметичности модуля при многомодульном построении космического объекта в режиме орбитального полета. Устройство для контроля герметичности гермооболочки жилого модуля космического объекта включает датчик давления, датчики потока для измерения величины и направления движения потока, задатчик допустимого значения падения давления. Датчики потока установлены на срезе каждого из люков, через которые сообщаются между собой модули космического объекта. Выходы датчика давления и задатчика допустимого значения падения давления подключены ко входу схемы сравнения, входы датчиков потока через блок включения связаны с выходом схемы сравнения, выходы датчиков потока подключены к анализатору знака направления движения потоков и их величины. 2 ил.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к испытаниям космических аппаратов на герметичность, и может найти применение также в тех областях техники, где предъявляются повышенные требования к надежности изделий.

Известен способ контроля герметичности объектов и устройство для его реализации. Способ заключается в том, что объект, сообщенный с герметичной контрольной емкостью заполняют газом до рабочего давления, после чего разобщают объект и контрольную емкость и измеряют падение давления в изделии. Устройство для контроля герметичности содержит герметичную контрольную емкость, соединенную через датчик давления с испытуемым объектом (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу контроля герметичности гермооболочки жилого модуля космического объекта и устройству для его реализации являются способ, заключающийся в том, что измеряют падение давления в испытываемом объеме за фиксированный интервал времени по датчику давления. Устройство для контроля герметичности включает датчик давления, сообщенный с испытываемым объемом объекта (2).

Данный способ и устройство для контроля герметичности приняты за прототипы.

Недостаток аналогов и прототипов заключается в том, что они не позволяют достаточно быстро и точно обнаружить негерметичный отсек при объединении объемов жилых отсеков космического объекта на орбите. Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение времени и увеличение достоверности обнаружения негерметичности модуля (отсека) и особенно при многомодульном построении космического объекта в режиме орбитального полета.

Эта задача достигается за счет того, что в предлагаемом способе контроля герметичности гермооболочки жилого модуля космического объекта, заключающемся в измерении падения давления в общем объеме космического объект за фиксированный интервал времени, при превышении измеренного падения давления допустимого предела определяют направление движения и величины потоков газа через каждый из открытых люков между сообщающимися модулями космического объекта, а негерметичный модуль определяют по одинаковому знаку направления движения упомянутых потоков и достижению их максимальной величины; в предлагаемом устройстве для контроля герметичности гермооболочки жилого модуля космического объекта, включающем датчик давления, сообщенный с испытываемым объектом, введены датчики потока для измерения величины и направления движения потока газа, задатчик допустимого значения падения давления, при этом датчики потока установлены на срезе каждого из люков, через которые сообщаются между собой модули космического объекта, выходы датчика давления и задатчика допустимого значения падения давления подключены ко входу схемы сравнения, а входы датчиков потока через блок включения связаны с выходом схемы сравнения, а выходы датчиков потока подключены к анализатору знака направления движения потоков и их величины.

На фиг. 1 представлена схема космического объекта, где 1-5 - жилые модули космического объекта; 6-9 - датчики потока газа.

На фиг. 2 представлена функциональная схема устройства для контроля герметичности гермооболочки жилого модуля космического объекта на орбите, где 10 - датчик давления; 11 - задатчик допустимого значения падения давления; 12 - схема сравнения; 13 - блок включения датчиков потока; 14 - анализатор знака направления движения потоков и их величины.

Устройство для контроля герметичности гермооболочки жилого модуля космического объекта содержит датчики потока газа 6-9 (фиг. 1), каждый из которых привязан к определенному люку жилого отсека 1-5 (фиг. 1) и измеряет величину и направление потока газа с помощью анализатора (например, бортового компьютера) по специальному алгоритму, причем негерметичный отсек определяется за минимальное время (без вмешательства экипажа), так как анализатор определяет направление потока (V1, V2, V3, V4) в привязке к каждому модулю, указывающий на направление к отсеку, имеющему негерметичность. Выходы датчика давления 10 и задатчика допустимого значения падения давления 11 подключены ко входу схемы сравнения 12, выход которой связан с блоком включения датчиков потока газа 13, выход которого связан с датчиками потока газа 6-9, подключенных ко входу анализатора знака направления движения потоков и их величины 14.

Предлагаемый способ контроля герметичности гермооболочки жилого модуля космического объекта осуществляется с помощью устройства следующим образом.

Измеряют падение давления в общем объеме космического объекта по датчику давления 10 (фиг. 2). При превышении измеренного падения давления допустимого предела электрический сигнал поступает в схему сравнения 12, где происходит идентификация с электрическим сигналом от задатчика допустимого значения падения давления 11. Схема сравнения может быть выполнена в виде логической схемы И. В результате идентификации сигналов от датчика давления 10 и от задатчика допустимого значения падения давления 11 схема сравнения 12 выдает электрический сигнал в блок включения датчиков потока 13, электрический сигнал с которого поступает на датчики потока 6-9, которые установлены на срезе люков жилых модулей 1-5 и подключены к анализатору знака направления движения потоков и их величины 14. Датчиками потока 6-9 определяют направление движения и величины потоков газа через каждый из открытых люков между сообщающимися модулями объекта с помощью анализатора 15 (например, бортового компьютера) за минимальное время. Определение направления потока может происходить по алгоритму "условия сравнения" (оператор IF-THEN), то есть, если значение одного датчика больше другого, то направление потока от меньшего значения к большему.

А негерметичный модуль определяют по одинаковому знаку направления движения потоков газа и достижению их максимальной величины.

Использование предлагаемого способа контроля герметичности гермооболочки жилого модуля космического объекта и устройства для его реализации дает следующий положительный эффект: - появляется возможность за минимальное время выявить негерметичный отсек из общего объема космического объекта, так как у экипажа отпадает необходимость в последовательной проверке каждого отсека; - контроль герметичности космического объекта на орбите проводится в автоматическом режиме;
- способ и устройство достаточно просты и надежны в эксплуатации.

Предлагаемые способ и устройство могут иметь широкое практическое применение при решении вопросов, связанных с герметичностью космических аппаратов при их эксплуатации.

Литература
1. Авторское свидетельство СССР N 250163, 1969 г.

2. "Космодром" под общей ред. проф. А.П.Вольского, Военное издательство, Москва 1977 г., стр. 66-68.

Формула изобретения

Устройство для контроля герметичности гермооболочки жилого модуля космического объекта, включающее датчик давления, установленный на космическом объекте, отличающееся тем, что в него введены датчики потока для измерения величины и направления движения потока, задатчик допустимого значения падения давления, при этом датчики потока установлены на срезе каждого из люков, через которые сообщаются между собой модули космического объекта, выходы датчика давления и задатчика допустимого значения падения давления подключены ко входу схемы сравнения, а входы датчиков потока через блок включения связаны с выходом схемы сравнения, а выходы датчиков потока подключены к анализатору знака направления движения потоков и их величины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2