RU2067954C1 - Method of drainage of components from hydraulic mains of auxiliary systems of space vehicles equipped with hydropneumatic compensator and device for realization of this method - Google Patents
Method of drainage of components from hydraulic mains of auxiliary systems of space vehicles equipped with hydropneumatic compensator and device for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2067954C1 RU2067954C1 SU4512110A RU2067954C1 RU 2067954 C1 RU2067954 C1 RU 2067954C1 SU 4512110 A SU4512110 A SU 4512110A RU 2067954 C1 RU2067954 C1 RU 2067954C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compensator
- pressure
- hydraulic
- vacuum
- component
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к космической технике, конкретно, к способам слива теплоносителей из гидравлических систем терморегулирования космических аппаратов, снабженных гидропневматическими компенсаторами, и может использоваться при проведении различного рода ремонтных работ с системами терморегулирования (СТР) в условиях полета. The invention relates to space technology, in particular, to methods for draining coolants from hydraulic systems of thermoregulation of spacecraft equipped with hydropneumatic compensators, and can be used when carrying out various kinds of repair work with thermal control systems (CTP) in flight conditions.
Известен способ слива теплоносителя из поврежденных гидромагистралей внутренних контуров системы терморегулирования. A known method of draining the coolant from damaged hydraulic lines of the internal circuits of the temperature control system.
Способ предусматривает механическое отключение поврежденного участка гидромагистрали от системы, вакуумирование герметичной емкости, объем которой превышает внутренний объем поврежденного участка до давления, обеспечивающего полное заполнение емкости теплоносителем. После сообщения одного конца поврежденного участка с емкостью, а другого конца с атмосферой обитаемого отсека, производят слив теплоносителя в емкость. The method involves the mechanical disconnection of the damaged section of the hydraulic line from the system, the evacuation of the sealed container, the volume of which exceeds the internal volume of the damaged section to a pressure that ensures the tank is completely filled with coolant. After communication of one end of the damaged area with the tank, and the other end with the atmosphere of the habitable compartment, the coolant is drained into the tank.
Способ обладает следующими недостатками:
а) способ принципиально не может обеспечивать слив определенной (заданной) дозы теплоносителя, т.к. после сообщения одного конца трубопровода с емкостью, а другого с атмосферой отсека, текущий слив не регулируется, а производится до полного слива всего теплоносителя из участка гидромагистрали в емкость;
б) способ содержит ряд вспомогательных операций (вакуумирование емкости, сообщение трубопровода гидромагистрали с емкостью), выполнение которых увеличивает время ремонтных работ;
в) способ требует проведения герметизации емкости после слива теплоносителя и хранения в течение определенного времени емкости на борту К.А.The method has the following disadvantages:
a) the method fundamentally cannot provide the discharge of a certain (predetermined) dose of the coolant, because after one end of the pipeline communicates with the tank, and the other with the compartment atmosphere, the current drain is not regulated, but is done until the entire coolant is completely drained from the section of the hydraulic highway to the tank;
b) the method contains a number of auxiliary operations (evacuation of the tank, communication of the hydraulic pipeline with the tank), the implementation of which increases the time of repair work;
c) the method requires sealing the tank after draining the coolant and storing it for a certain time on board K.A.
Этот способ реализуется устройством, включающим пневмомагистраль, связывающую газовую полость компенсатора с обитаемым отсеком, и трубопровод для слива компонента из гидромагистрали системы в вакуум. This method is implemented by a device including a pneumatic line connecting the gas cavity of the compensator with a habitable compartment, and a pipeline for draining the component from the system’s hydraulic line into a vacuum.
Недостатки устройства вытекают из недостатков способа, а именно:
а) устройство требует наличия герметичной емкости достаточно большого объема;
б) одноразовость использования емкости требует наличия запасных емкостей;
в) в устройстве отсутствуют средства контроля слива.The disadvantages of the device result from the disadvantages of the method, namely:
a) the device requires a sealed container of a sufficiently large volume;
b) the one-time use of the tank requires the availability of spare tanks;
c) the device lacks drain control.
Цель изобретения обеспечение высокоточного тарированного слива и исключение пролива компонента внутрь обитаемых отсеков. The purpose of the invention is the provision of highly accurate calibrated discharge and the exclusion of spillage of the component inside the inhabited compartments.
Поставленная цель достигается тем, что в способе, основанном на сообщении гидромагистрали системы с вакуумом и вытеснении теплоносителя давлением воздуха в компенсаторе, перед сообщением гидромагистрали с вакуумом измеряют текущий объем газовой полости компенсатора и устанавливают в ней исходное давление, равное давлению атмосферы обитаемых отсеков, а затем при сообщении гидромагистрали с окружающим вакуумом контролируют изменение давления воздуха в газовой полости компенсатора и при достижении давлением значения, определяемого из соотношения
где Pk контрольное давление воздуха в газовой полости компенсатора;
Vk измеренный текущий объем газовой полости компенсатора перед сливом компонента из системы;
Pисх исходное давление воздуха в газовой полости компенсатора перед сливом, равное давлению атмосферы обитаемых отсеков;
ΔVсл. Vсл объем сливаемой дозы теплоносителя,
прекращают слив теплоносителя. При этом в известном устройстве трубопровод содержит два последовательно установленных электромагнитных клапана, между которыми установлен датчик давления, а пневмомагистраль содержит измерительный прибор абсолютного давления, а также запорный вентиль и заканчивается штуцером для подключения внешнего источника питания.This goal is achieved by the fact that in the method based on the communication of the hydraulic circuit of the system with vacuum and the displacement of the coolant by the air pressure in the compensator, before the hydraulic circuit is connected to the vacuum, the current volume of the gas cavity of the compensator is measured and the initial pressure equal to the atmospheric pressure of the inhabited compartments is set in it, and then when the hydraulic line communicates with the surrounding vacuum, the change in air pressure in the gas cavity of the compensator is controlled and when the pressure reaches a value determined by and ratio
where P k is the control air pressure in the gas cavity of the compensator;
V k the measured current volume of the gas cavity of the compensator before draining the component from the system;
P ref initial air pressure in the gas cavity of the compensator before discharge, equal to the atmospheric pressure of the inhabited compartments;
ΔV f. V SL the volume of the drained dose of the coolant,
stop draining the coolant. Moreover, in the known device, the pipeline contains two sequentially installed electromagnetic valves, between which a pressure sensor is installed, and the pneumatic line contains an absolute pressure measuring device, as well as a shut-off valve and ends with a fitting for connecting an external power source.
На чертеже изображена принципиальная схема устройства для слива компонентов из гидромагистралей вспомогательных систем космических аппаратов. The drawing shows a schematic diagram of a device for draining components from the hydraulic lines of the auxiliary systems of spacecraft.
Устройство содержит пневмомагистраль 1 (измерительную пневмосеть), связывающую газовую полость компенсатора 2 с обитаемым отсеком. The device contains a pneumatic line 1 (measuring pneumatic network) connecting the gas cavity of the compensator 2 with the inhabited compartment.
В состав пневмомагистрали 1 входят измерительный прибор абсолютного давления 3 и запорный вентиль 4. Пневмомагистраль заканчивается штуцером 5 для подключения внешнего источника давления. Гидромагистраль 6 посредством сливного трубопровода 7 сообщается с окружающим космический аппарат пространством (вакуумом). The pneumatic line 1 includes an absolute pressure measuring device 3 and a shutoff valve 4. The pneumatic line ends with a nozzle 5 for connecting an external pressure source. The highway 6 through the drain pipe 7 communicates with the space surrounding the spacecraft (vacuum).
Сливной трубопровод 7 в свою очередь содержит два последовательно установленных дистанционно управляемых электромагнитных клапана 8, два датчика давления 9 и направляющий насадок 10. Первый датчик давления установлен на трубопроводе между клапанами 8, а второй вместе с насадком 10 на конце сливного трубопровода 7. The drain pipe 7, in turn, contains two sequentially installed remotely controlled solenoid valves 8, two pressure sensors 9 and a guide nozzle 10. The first pressure sensor is installed on the pipeline between the valves 8, and the second together with the nozzle 10 at the end of the drain pipe 7.
Для обеспечения заданной точности (±2% от измеряемой величины сливаемой дозы) в качестве измерительного прибора абсолютного давления используется образцовый мановакуумметр ВК-316М, имеющий точность измерения ±0,5 мм рт.ст. To ensure a given accuracy (± 2% of the measured value of the dose to be drained), the VK-316M model manovacuum meter having a measurement accuracy of ± 0.5 mm Hg is used as an absolute pressure measuring device.
Перед сообщением гидромагистрали с вакуумом проводят измерение текущего объема газовой полости компенсатора. Изменение осуществляют, например, методом "эталонной емкости" по методике, изложенной в отраслевом стандарте ОСТ 92-9470-81 "Системы терморегулирования. Методика заправки теплоносителями". По этой методике с помощью запорного вентиля 4 сообщают газовую полость компенсатора с атмосферой обитаемого отсека, после чего вентиль 4 закрывают, а к штуцеру 5 пневмомагистрали 1 подключают эталонную емкость. В эталонной емкости с помощью бортового источника давления создают необходимое давление (выбирается в зависимости от соотношения объемов газовой полости компенсатора и емкости) и открывают вентиль 4. По величине установившегося давления в системе компенсатор емкость определяют объем газовой полости компенсатора. Далее эталонную емкость отключают от штуцера 5, открывают вентиль 4 и устанавливают в газовой полости компенсатора исходное давление, равное давление атмосферы обитаемых отсеков, затем вентиль 4 закрывают. Before communicating the hydraulic highway with vacuum, the current volume of the gas cavity of the compensator is measured. The change is carried out, for example, by the method of "reference capacity" according to the method described in the industry standard OST 92-9470-81 "Thermal control systems. Method of filling with coolants." According to this technique, using the shut-off valve 4, the gas cavity of the compensator is communicated with the atmosphere of the inhabited compartment, after which the valve 4 is closed and a reference container is connected to the fitting 5 of the pneumatic line 1. In the reference tank, using the on-board pressure source, the necessary pressure is created (selected depending on the ratio of the volume of the gas cavity of the compensator and the tank) and open valve 4. The volume of the gas cavity of the compensator is determined by the value of the steady-state pressure in the compensator system. Next, the reference capacity is disconnected from the nozzle 5, the valve 4 is opened and the initial pressure equal to the atmospheric pressure of the inhabited compartments is set in the gas cavity of the compensator, then valve 4 is closed.
После этого по приведенному в формуле изобретения соотношению определяют контрольное давление, при котором должен быть остановлен слив. Объем пневмомагистрали 1, включая объем внутренней полости измерительного прибора 3, определяют на заводе изготовителе при сборке К.А. и вносят полученное значение в паспорт сборки, а оттуда в соответствующий раздел бортовой документации. After that, the control pressure at which the drain should be stopped is determined by the ratio given in the claims. The volume of the pneumatic line 1, including the volume of the internal cavity of the measuring device 3, is determined at the factory during assembly K.A. and enter the resulting value in the assembly passport, and from there to the appropriate section of the on-board documentation.
Затем приступают непосредственно к сливу теплоносителя из гидромагистрали. Здесь могут быть два варианта слива. В первом варианте, когда нужно слить заданное количество теплоносителя из полностью собранной и замкнутой гидромагистрали СТР, по командам с бортового пульта открывают клапаны 8 и давлением воздуха в компенсаторе теплоноситель вытесняется в окружающее К.А. пространство. Так как перепад давлений между воздухом в компенсаторе и окружающим К.А. вакуумом во много раз превышает величину гидравлического сопротивления сливного трубопровода 7, то теплоноситель выбрасывается из насадка 10 в виде достаточно сильной струи. Then proceed directly to drain the coolant from the hydraulic line. There may be two drain options. In the first embodiment, when it is necessary to drain a specified amount of coolant from a fully assembled and closed hydraulic line CTP, valves 8 are opened by commands from the on-board console and the air pressure in the compensator is forced out to the surrounding K.A. space. Since the pressure difference between the air in the compensator and the surrounding K.A. vacuum is many times higher than the hydraulic resistance of the drain pipe 7, then the coolant is ejected from the nozzle 10 in the form of a sufficiently strong jet.
В ходе слива экипаж ведет постоянный контроль давления воздуха в газовой полости компенсатора по измерительному прибору 3. При достижении давлением воздуха контрольного значения экипаж выдает команду на закрытие клапанов 8 и прекращает слив теплоносителя. During the discharge, the crew constantly monitors the air pressure in the gas cavity of the compensator by measuring instrument 3. When the air pressure reaches the control value, the crew issues a command to close valves 8 and stops draining the coolant.
При этом сначала закрывают второй (ближний к насадку 10) электромагнитный клапан и с помощью датчиков давления 9 контролируют герметичность закрытия клапана. При этом один из датчиков (между клапанами) показывает контрольное давление в системе, при котором остановлен слив, а другой давление близкое к окружающему К.А. вакууму. При приведении СТР в исходное состояние закрывают первый электромагнитный клапан и устанавливают в гидромагистрали штатное рабочее давление. In this case, first close the second (closest to the nozzle 10) electromagnetic valve and using pressure sensors 9 control the tightness of the valve closing. In this case, one of the sensors (between the valves) shows the control pressure in the system at which the drain is stopped, and the other pressure is close to the surrounding K.A. the vacuum. When the MFR is reset, the first solenoid valve is closed and the operating pressure is set in the hydraulic line.
В том случае, если в ходе ремонтных работ контур оказался разомкнутым, предварительно устанавливают герметизирующие заглушки на стыки трубопроводов (со стороны контура), а затем производят слив теплоносителя по описанному выше способу. In the event that the circuit turned out to be open during repair work, the sealing plugs are pre-installed at the pipe joints (on the circuit side), and then the coolant is drained according to the method described above.
Для обеспечения дополнительной надежности сливной трубопровод 7 конструктивно размещают вне герметичных обитаемых отсеков снаружи К.А. Так как слив теплоносителя проводится в окружающее К. А. пространство (космос), конец сливного трубопровода располагают в такой зоне, чтобы струя теплоносителя не попала на элементы К.А. (солнечные батареи, антенны, иллюминаторы и т.п.), при этом направление струи регулируют с помощью насадка. To provide additional reliability, the drain pipe 7 is structurally placed outside the sealed inhabited compartments outside K.A. Since the coolant is drained into the space surrounding space (space), the end of the drain pipe is placed in such a zone that the coolant jet does not fall on the elements of K.A. (solar panels, antennas, windows, etc.), while the direction of the jet is regulated using a nozzle.
С экологической точки зрения слив теплоносителя в космос опасности не представляет, т.к. проводится на высотах 350-400 км (обычная высота орбитальных станций) за пределами защитных поясов Земли. После выброса в космос струя теплоносителя распадается на отдельные капли, которые практически сразу замерзают. Затем эти капли под действием ультрафиолета Солнца распадаются на отдельные молекулы составляющих теплоноситель простейших элементов. From an environmental point of view, draining the coolant into space is not dangerous, because conducted at altitudes of 350-400 km (the usual altitude of orbital stations) outside the protective zones of the Earth. After being released into space, the coolant jet breaks up into individual drops, which freeze almost immediately. Then, these droplets under the action of the ultraviolet light of the Sun break up into individual molecules of the simplest elements that make up the coolant.
Кроме того, слив теплоносителя из СТР является достаточно редкой операцией, выполняемой 1oC2 раза в течение года, а объем сливаемой жидкости не превышают в сумме 3-5 литров. В то же время двигательные установки станции в период ориентации и коррекции орбиты расходуют сотни килограммов топлива, по сравнению с которыми доля выбросов СТР практически ничтожна.In addition, the discharge of coolant from the CTP is a fairly rare operation performed 1 o C2 times during the year, and the volume of the drained liquid does not exceed a total of 3-5 liters. At the same time, the plant's propulsion systems spend hundreds of kilograms of fuel during the orientation and orbit correction period, compared with which the proportion of emissions from the STR is almost negligible.
Применение предложенного способа слива теплоносителя из гидромагистрали СТР по сравнению с известными способами позволяет:
а) обеспечить высокоточный слив теплоносителя из гидромагистрали в ходе ремонтных работ. При этом ошибка при сливе не превышает 2% от объема сливаемой дозы;
б) обеспечить безопасность экипажа и сократить общее время проведения ремонтных работ.The application of the proposed method of draining the coolant from the STR line in comparison with known methods allows you to:
a) ensure high-precision drain of the coolant from the hydraulic line during repair work. In this case, the error during the discharge does not exceed 2% of the volume of the drained dose;
b) ensure the safety of the crew and reduce the total time for repairs.
Claims (2)
где Рк контрольное давление воздуха в газовой полости компенсатора;
Vк измеренный текущий объем газовой полости компенсатора перед сливом компонента из системы;
Pисх исходное давление воздуха в газовой полости компенсатора перед сливом, равное давлению атмосферы обитаемых отсеков;
ΔVсл объем сливаемой дозы компонента,
прекращают слив компонента.1. The method of draining the components from the hydraulic lines of the auxiliary systems of spacecraft equipped with a hydropneumatic compensator, based on the message of the hydraulic line of the system with a vacuum and displacing the component with air pressure in the compensator, characterized in that, in order to ensure high-precision calibrated discharge and elimination of component spillage inside the inhabited compartments, Before communicating the hydraulic highway with vacuum, measure the current volume of the gas cavity of the compensator and set the initial pressure in it, equal to habitable atmosphere pressure compartments and then at gidromagistrali communication system with a vacuum control air pressure change in the gas compensator cavity and when the pressure value determined from the relationship
where P to the control air pressure in the gas cavity of the compensator;
V to the measured current volume of the gas cavity of the compensator before draining the component from the system;
P ref initial air pressure in the gas cavity of the compensator before discharge, equal to the atmospheric pressure of the inhabited compartments;
ΔV SL the volume of the drained dose of the component,
stop draining the component.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4512110 RU2067954C1 (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Method of drainage of components from hydraulic mains of auxiliary systems of space vehicles equipped with hydropneumatic compensator and device for realization of this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4512110 RU2067954C1 (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Method of drainage of components from hydraulic mains of auxiliary systems of space vehicles equipped with hydropneumatic compensator and device for realization of this method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2067954C1 true RU2067954C1 (en) | 1996-10-20 |
Family
ID=21406783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4512110 RU2067954C1 (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Method of drainage of components from hydraulic mains of auxiliary systems of space vehicles equipped with hydropneumatic compensator and device for realization of this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2067954C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106586032A (en) * | 2016-11-14 | 2017-04-26 | 北京卫星环境工程研究所 | Method for adjusting equipment mounting accuracy under cabin closing state of spacecraft |
| US10225953B2 (en) | 2014-10-31 | 2019-03-05 | Thermal Corp. | Vehicle thermal management system |
-
1989
- 1989-04-10 RU SU4512110 patent/RU2067954C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1811132, В 64 G 1/50, 1987. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10225953B2 (en) | 2014-10-31 | 2019-03-05 | Thermal Corp. | Vehicle thermal management system |
| US10932392B2 (en) | 2014-10-31 | 2021-02-23 | Aavid Thermal Corp. | Vehicle thermal management system |
| CN106586032A (en) * | 2016-11-14 | 2017-04-26 | 北京卫星环境工程研究所 | Method for adjusting equipment mounting accuracy under cabin closing state of spacecraft |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5597020A (en) | Method and apparatus for dispensing natural gas with pressure sensor calibration | |
| US3439837A (en) | Leak detecting system and method | |
| US20100193045A1 (en) | Low consumption and intelligent safe gas-supply system for gas tanks | |
| WO2007042388A1 (en) | Method for diagnosing a shut-off valve | |
| RU2067954C1 (en) | Method of drainage of components from hydraulic mains of auxiliary systems of space vehicles equipped with hydropneumatic compensator and device for realization of this method | |
| RU2324629C2 (en) | Device for working medium in-flight refilling of hydraulic pipeline of spacecraft thermoregulation system equipped with hydro pneumatic compensator of volume expansion of working medium, and method of operation of this device | |
| US20100011850A1 (en) | Method and Apparatus for Measuring the Amount of Fuel Aboard a Spacecraft | |
| CN105910765A (en) | Airplane vacuum clean water system air-tightness checking method | |
| CN101603754B (en) | Simple liquid helium external flow systemic transmission method for cryogenic system | |
| US7500384B2 (en) | Method for controlling the sealing of a tank on an aircraft | |
| WO2019233676A1 (en) | Device for the temperature pressure relief of a fuel tank | |
| CN220248229U (en) | Stainless steel-based recyclable carrier rocket low-temperature propellant filling prying device | |
| KR101724123B1 (en) | SF6 Gas Withdrawing Method of Pressure Gauge of Wasted Switching Device using to Power Distribute Line | |
| EP0402747B1 (en) | District heating pipe | |
| RU2497731C1 (en) | Device to compensate for losses of working medium from hydraulic main line of sealed manned compartment thermal control system and method of its operation | |
| US3418843A (en) | Testing apparatus for dual hydraulic systems | |
| RU2225332C1 (en) | Method of removal of liquid from hydraulic lines of spacecraft systems equipped with hydropneumatic compensators and device for realization of this method | |
| EP1580117B1 (en) | Method for filling the decoy-startertubes with fluid. | |
| DE4420621A1 (en) | Overflow-proof method of filling a storage tank | |
| KR100216708B1 (en) | Leakage test and measurement of atomic power plant tank and line | |
| DE1600509B1 (en) | Method and device for testing the tightness of two shut-off valves connected in series in a gas line | |
| CN220525245U (en) | Seal detection system for gas production tree | |
| RU2053934C1 (en) | Flying vehicle fuelling control system | |
| RU2081797C1 (en) | Method of filling multistage launch vehicle | |
| RU2252901C1 (en) | Method of filling spacecraft hydraulic temperature control system equipped with hydropneumatic compensator with heat-transfer agent and device for realization of this method |