СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ КОРПУСА КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА В ВАКУУМЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЛОКНИСТОГО ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ СВОЙСТВАМИ Российский патент 2013 года по МПК G01M3/04 

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 на этапах наземной подготовки и в условиях орбитального полета.

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) и относительно невысокая точность обнаружения места течи.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению является способ контроля герметичности корпуса космического аппарата, заключающийся в том, что поиск локальной негерметичности корпуса космического аппарата осуществляют устройством, содержащим волокнистый чувствительный элемент, и вывод о наличии локальной негерметичности делают с использованием этого элемента, устройство, содержащее волокнистый чувствительный элемент, представляет собой ограниченный с двух сторон решетками полый прозрачный цилиндр, внутри которого находится волокнистый чувствительный элемент, при этом одна из решеток подвижна для обеспечения фиксации чувствительного элемента и предупреждения срабатывания датчиков в исходном положении устройства, причем датчики установлены на внешней цилиндрической части устройства для регистрации изменения положения волокнистого чувствительного элемента относительно стенок и решеток устройства (см. патент РФ №2343439, 05.03.2007 г., кл. G01M 3/04).

Недостатками данного способа являются невозможность регулировки чувствительности измерения без замены чувствительного элемента, наличие механически подвижных элементов и большая длительность поиска места негерметичности в связи с дискретностью измерений.

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

Этот технический результат в способе контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме с использованием волокнистого чувствительного элемента с электромагнитными свойствами, заключающемся в том, что поиск локальной негерметичности корпуса космического аппарата осуществляют устройством, содержащим волокнистый чувствительный элемент, и вывод о наличии локальной негерметичности делают с использованием этого элемента, устройство представляет собой ограниченный с двух сторон неподвижными решетками полый прозрачный цилиндр, внутри которого находится волокнистый чувствительный элемент, датчики установлены на внешней цилиндрической части устройства для регистрации перемещений волокнистого чувствительного элемента вдоль оси устройства под воздействием газового потока из течи, достигается тем, что внутри устройства находится волокнистый чувствительный элемент с электромагнитными свойствами, при этом фиксацию волокнистого чувствительного элемента с электромагнитными свойствами осуществляют электромагнитным подвесом.

Сущность изобретения поясняется фиг.1. Способ по предлагаемому изобретению осуществляется следующим образом. В случае выявления факта негерметичности корпуса КА по каким-либо косвенным показателям производят поиск локальной негерметичности (поз.1, 2) на поверхности корпуса КА (поз.3) устройством, представляющим собой ограниченный с двух сторон неподвижными решетками (поз.4, 5) полый прозрачный цилиндр (поз.6), внутри которого находится волокнистый чувствительный элемент с электромагнитными свойствами (поз.7), при этом фиксация чувствительного элемента обеспечивается электромагнитным подвесом (поз.8, 9).

При наличии локальной негерметичности в обследуемом месте корпуса КА волокнистый чувствительный элемент с электромагнитными свойствами (поз.7) под воздействием выходящего из корпуса газового потока (поз.2) меняет свое положение вдоль оси устройства, что регистрируется датчиками, установленными на внешней поверхности цилиндрической части устройства и связанными с электромагнитным подвесом (поз.8, 9).

Движение чувствительного элемента с электромагнитными свойствами (поз.7) можно также отследить визуально. При отсутствии на него воздействия газового потока волокнистый чувствительный элемент с электромагнитными свойствами возвращается в начальное положение под действием электромагнитных сил.

Для получения электромагнитных свойств в волокнистый чувствительный элемент (поз.7) вводятся магнитные или электропроводящие нановолокна, которые, соприкасаясь друг с другом, создают замкнутые контуры. Для создания электромагнитного подвеса (поз.8, 9) на концах цилиндра устанавливаются два электромагнита. Чувствительность измерений способа регулируется изменением напряжения на обмотке электромагнита.

Данный способ позволяет упростить диагностику негерметичности корпуса КА, повысить ее точность и сократить время поиска места течи.

Изобретение относится к области испытаний ракетно-космической техники и может быть использовано для контроля герметичности корпуса космического аппарата и поиска места течи из отсеков космического аппарата на этапах наземной подготовки и в условиях орбитального полета. Изобретение направлено на упрощение диагностики негерметичности корпуса космического аппарата, повышение ее точности и сокращение времени поиска места течи, что обеспечивается за счет того, что поиск локальной негерметичности корпуса космического аппарата осуществляют устройством, содержащим волокнистый чувствительный элемент, а вывод о наличии локальной негерметичности осуществляют с использованием этого элемента. При осуществлении способа используется устройство, которое представляет собой ограниченный с двух сторон неподвижными решетками полый прозрачный цилиндр, внутри которого находится волокнистый чувствительный элемент с электромагнитными свойствами, при этом фиксация чувствительного элемента обеспечивается электромагнитным подвесом, а датчики установлены на внешней цилиндрической части устройства для регистрации перемещений волокнистого чувствительного элемента вдоль оси устройства под воздействием газового потока из течи. 1 ил.

Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме с использованием волокнистого чувствительного элемента с электромагнитными свойствами, заключающийся в том, что поиск локальной негерметичности корпуса космического аппарата осуществляют устройством, содержащим волокнистый чувствительный элемент, и вывод о наличии локальной негерметичности делают с использованием этого элемента, устройство представляет собой ограниченный с двух сторон неподвижными решетками полый прозрачный цилиндр, внутри которого находится волокнистый чувствительный элемент, датчики установлены на внешней цилиндрической части устройства для регистрации перемещений волокнистого чувствительного элемента вдоль оси устройства под воздействием газового потока из течи, отличающийся тем, что внутри устройства находится волокнистый чувствительный элемент с электромагнитными свойствами, при этом фиксацию волокнистого чувствительного элемента с электромагнитными свойствами осуществляют электромагнитным подвесом.