Лабораторный стенд моделирования факторов космической среды Руководитель работ д.т.н., профессор Семкин Н.Д. В связи с увеличением срока службы космических. - презентация

1 Лабораторный стенд моделирования факторов космической среды Руководитель работ д.т.н., профессор Семкин Н.Д. В связи с увеличением срока службы космических аппаратов наиболее важной задачей является исследование взаимодействия их элементов конструкции с микрометеоритами естественного и искусственного происхождения. Ввиду высокой стоимости проведение натурных экспериментов (экспонирование образцов материалов на орбите с последующим возвращением на Землю), актуальной задачей является создание установки, позволяющей смоделировать высокоскоростное соударение в лабораторных условиях. Для этой цели применяются ускорители пылевых частиц. Целью исследований является не только исследование свойств материалов при высокоскоростном ударе, но и исследование возникающих физических процессов. Создание такой установки делает возможным дальнейшие исследование ударносжатого канала проводимости МДМ- структуры из полиметилметакрилата, обладающего эффектом стационарного свечения. Результатом таких НИР может быть создание принципиально новых элементов микро- и наноэлектроники. В ходе НИР в лаборатории «Аэрокосмическое приборостроение» был разработан и изготовлен электродинамический ускоритель с эффективным ускоряющим напряжением 650 кВ. В настоящее время в распоряжении лаборатории имеется ускоритель с эффективным ускоряющим напряжением 1 МэВ. В результате НИР были разработаны модели ускорения, конструкции инжекторов жидких и твердых частиц, проводятся разработки датчиков, позволяющих исследовать взаимодействие высокоскоросных частиц с мишенью. Использование лабораторного стенда возможно не только для научных исследований сотрудникам и аспирантам, но и для изучения студентами на лабораторных работах как взаимодействия высокоскоростных частиц с мишенью, так и принципов работы ускорителя.

2 Аппаратура для измерения магнитных полей «МИРАЖ-М1» Руководитель работ д.т.н., профессор Семкин Н.Д. Аппаратура «Мираж-М1» предназначеня для изучения пространственного распределения внутреннего магнитного поля с целью определения условий, в которых функционирует научная аппаратура. Это позволит более правильно интерпретировать результаты технологических и научных экспериментов. С помощью известного эталонного магнитного поля Земли можно получить информацию о реальной ориентации и местонахождении КА "Фотон" во время неориентированного полета. Целью эксперимента "Навигатор" является демонстрация возможности построения вспомогательной навигационной системы для оперативного навигационного обеспечения комплекса научной и вспомогательной аппаратуры КА "Фотон-М". Результаты измерений подвергнуты совместной обработке с показаниями магнитометров с целью восстановления динамики движения КА "Фотон-М" (как движение центра масс, так и движение относительно центра масс) на всем протяжении полета. Работы по созданию приборов серии «Мираж» проводились совместно с ЦСКБ-Прогресс. Приборы «Мираж» и «Мираж-М1» выполнили свою задачу во время полёта на космических аппаратах «Фотон». Дальнейшим развитием является улучшение характеристик прибора. Мираж-М1. Блок электроники Навигационный приёмник Датчик магнитного поля (внешний вид) (без кожуха)

3 Аппаратура «ЧИСТОТА» Руководитель работ д.т.н., профессор Семкин Н.Д. Назначение: изучение параметров пылевой составляющей (оценка концентрации, скорости, размера пылевых частиц) собственной внешней атмосферы КА (эксперимент «Чистота-D»), измерение давления набегающего потока (эксперимент «Чистота- I»), изучение механизма зарядки и разрядки поверхности КА (эксперимент «Чистота-E»). Данные задачи имеют не только научное, но и прикладное значение.. Аппаратура Чистота позволяет определить: 1) скорость, размер, концентрацию и динамику их изменения в процессе полета КА «Фотон» твердых низкоскоростных частиц пылевой составляющей СВА КА «Фотон», по которым можно судить о степени чистоты поверхности КА и роде пылевых частиц; 2) давление набегающего потока нейтральных и заряженных газовых частиц, по которым можно судить об их роли при возникновении и развитии вращения КА типа «Фотон»; 3) распределение зарядов по поверхности КА «Фотон», по которому можно сделать выводы о необходимости принятия мер предотвращающих зарядку КА и тем самым уменьшить ЭМ помехи, создаваемые потенциалами на корпусе КА «Фотон» и исключить вероятность выхода из строя оборудования КА при электрическом пробое. Работы по созданию аппаратуры «Чистота» проводились совместно с ЦСКБ-Прогресс. Прибор выполнил свою задачу во время полёта на космическом аппарате «Фотон». «Чистота-М». Внешний вид. Датчик пыли Датчик ионизации

4 Многопараметрический прибор для определения места утечки воздуха из Международной космической станции (МКС) Руководитель работ д.т.н., профессор Семкин Н.Д. При длительной эксплуатации космических аппаратов (КА) и международной космической станции (МКС) существует вероятность образования трещин в результате различного рода напряжений и динамических нагрузок, испытываемых конструкцией, вследствие чего происходит разгерметизация. Обнаружение утечек воздуха из КА представляет значительные трудности в связи с тем, что КА имеет большие поверхности, значительная часть его поверхности покрыта электровакуумной теплоизоляцией (ЭВТИ). Обнаружение места утечки газа из КА проводится на фоне газовыделения конструкционных материалов наружных элементов (в том числе скафандра), являющегося основным Модель прибора для определения места утечки воздуха из МКС 1 – бленда, 2 – термопарный датчик, 3 – микрофонный датчик, 4 – лазерный целеуказатель, 5 – корпус (половина корпуса условно непоказана), 6 – плата отображения информации, 7 – плата модуля управления прибором, 8 – плата генератора импульсов масс-спректрометра, 9 – плата обработки информации, 10 – импульсный преобразователь напряжения, 11 – аккумуляторы, 12 – приемник ионов, 13 – ионизатор газа (ионный источник), 14 – масс-спектрометрический датчик. источником шума для различных методов регистрации (например, ионизационного). В лаборатории «Аэрокосмическое приборостроение» разработаны методы и устройства для обнаружения места утечки воздуха из герметичных объемов. Разработаны физико-математические модели истечения газа через обшивку КА для различных типов дефектов. Разработан и экспериментально опробованы в вакуумной камере многопараметрический течеискатель, содержащий ионизационный, термопарный и микрофонный датчики. Для увеличения достоверности результатов было предложено применить датчик, регистрирующий ионные пакеты по массам. В основе предлагаемого метода находится принцип измерения концентраций составляющих газового потока и дальнейшая идентификация принадлежности газа к шумам скафандра космонавта, СВА КА или к течи из модуля КА. Такая задача может быть решена при помощи времяпролётного масс-спектрометра. Многопараметрический течеискатель