RU2269457C2 - Method of manufacture of payload module for spacecraft - Google Patents
Method of manufacture of payload module for spacecraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2269457C2 RU2269457C2 RU2003137712/11A RU2003137712A RU2269457C2 RU 2269457 C2 RU2269457 C2 RU 2269457C2 RU 2003137712/11 A RU2003137712/11 A RU 2003137712/11A RU 2003137712 A RU2003137712 A RU 2003137712A RU 2269457 C2 RU2269457 C2 RU 2269457C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coolant
- gas
- cavity
- temperature
- mpn
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к космической технике, в частности к связным спутникам, и создано авторами в порядке выполнения служебного задания.The invention relates to space technology, in particular to connected satellites, and was created by the authors in the order of performance of a job.
В настоящее время связные спутники первоначально изготавливают из двух раздельных частей: модуля полезной нагрузки (МПН), где на термостатируемых панелях с жидкостным трактом установлены приборы ретранслятора, и модуля служебных систем (МСС), где, в частности, установлена система терморегулирования (СТР) с жидкостным контуром, обеспечивающая в условиях орбитального функционирования требуемый тепловой режим МПН.Currently, communication satellites are initially made of two separate parts: a payload module (MPN), where repeater devices are installed on thermostatic panels with a liquid path, and a service system module (MSS), where, in particular, a temperature control system (CTP) is installed with liquid circuit, which provides the required thermal regime of MPN under conditions of orbital functioning.
В процессе изготовления каждый модуль проходит автономные испытания на работоспособность, в частности при испытаниях МПН к его гидроразъемам жидкостного тракта для обеспечения теплового режима пристыковывают гидроразъемы имитатора системы терморегулирования (ИСТР) (смотри патенты Российской Федерации №№2144893, 2200689, 2139228), предварительно отстыковав от гидроразъема МПН технологический компенсатор объема (ТКУ - технологическое компенсационное устройство).During the manufacturing process, each module undergoes autonomous performance tests, in particular, when testing the MPN, the hydraulic connectors of the temperature control system simulator (ISTR) are attached to its hydraulic connectors of the liquid path (see patents of the Russian Federation No. 2144893, 2200689, 2139228), previously undocked from hydraulic connector MPN technological volume compensator (TCU - technological compensation device).
Опыт изготовления подобных МПН показывает, что в результате ошибок операторов в жидкостном тракте МПН возможно создание недопустимо высокого давления, которое может привести к разрушению МПН до запуска космического аппарата или к скрытому браку жидкостного тракта МПН (к преждевременному выходу из строя жидкостного тракта МПН и связного спутника в условиях орбитального функционирования из-за пребывания жидкостного тракта МПН при недопустимо повышенных давлениях в процессе изготовления МПН).The experience in the manufacture of such MPNs shows that as a result of operator errors in the MPN liquid path, it is possible to create unacceptably high pressure, which can lead to the destruction of the MPN before the launch of the spacecraft or to the hidden defect of the MPN liquid path (to premature failure of the MPN liquid path and the connected satellite in conditions of orbital functioning due to the presence of the liquid path of the MPN at unacceptably high pressures during the manufacture of MPN).
Анализ источников информации по патентной и научно-технической литературе показал, что наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ изготовления, приведенный в материалах патента №2200689.An analysis of the sources of information on patent and scientific and technical literature showed that the closest in technical essence to the proposed technical solution is the manufacturing method described in patent materials No. 2200689.
В настоящее время реализованный в производстве способ изготовления МПН на основе патента №2200689 включает в себя следующие основные операции (см. фиг.2):Currently implemented in the production method of manufacturing MPN based on patent No. 2200689 includes the following basic operations (see figure 2):
- исходное положение: пристыковывают к гидроразъему 1.2 заправленного жидким теплоносителем жидкостного тракта МПН 1 гидроразъем 2.1 ТКУ 2, жидкостная полость 2.2 которого заправлена таким же теплоносителем, а газовая полость 2.3, отделенная от жидкостной полости сильфоном 2.4, заправлена газом с атмосферным давлением ≈1 кгс/см2 (сообщена с атмосферой);- starting position: they attach to the hydraulic connector 1.2 of the
- отстыковывают гидроразъем 2.1 ТКУ 2 от гидроразъема 1.2 МПН 1 и после этого пристыковывают гидроразъемы 3.1, 3.2 ИСТР 3 к гидроразъемам 1.1, 1.2 МПН 1; ИСТР 3 включает в себя ЭНА 3.3, холодильник 3.5, компенсатор объема 3.4. газовая полость 3.4.1 которого заправлена газом с определенным повышенным (выше атмосферного) давлением (газовая полость компенсатора объема ИСТР заправлена повышенным давлением газа для поддержания повышенного давления теплоносителя на входе в ЭНА для обеспечения его бескавитационной (устойчивой) работы и исключения парообразования в жидкостных трактах при испытаниях МПН при повышенных температурах теплоносителя на его входе и выходе (до 55°С): например, газовая полость компенсатора объема существующего ИСТР для удовлетворения этого условия заправлена газом давлением 1,59 кгс/см2 при температуре заправки 20°С);- undock the hydraulic connector 2.1
- включают в работу ИСТР 3;- include
- включают в работу МПН 1 и проверяют его работоспособность:- include in the work of MPN 1 and check its performance:
- избыточное тепло, выделяющееся при работе МПН, отводят в ИСТР;- excess heat released during the operation of the MPN is removed to the ISTR;
- после окончания испытаний на работоспособность от МПН 1 отстыковывают ИСТР 3, а затем после этого пристыковывают к МПН 1 ТКУ 2 и передают МПН (с ТКУ) на временное хранение или в сборочный цех, где будет производиться стыковка МПН с МСС.- after the performance tests are completed,
Как показал анализ использования известного технического решения в производстве МПН, в случае ошибки - нарушения порядка расстыковки-стыковки гидроразъемов ИСТР от МПН и ТКУ к МПН возможно полное заполнение жидкостной полости ТКУ: в случае, когда отстыкован второй гидроразъем 3.2 ИСТР от МПН и до отстыковки другого (первого) его гидроразъема 3.1 от МПН ко второму гидроразъему 1.2 МПН пристыковали гидроразъем 2.1 ТКУ, то в этом случае происходит перетекание жидкого теплоносителя из жидкостной полости компенсатора объема 3.4 ИСТР 3 в жидкостную полость компенсатора объема 2.2 ТКУ, в результате чего она заполнится полностью теплоносителем, сильфон 2.4 сожмется до упора и ТКУ теряет компенсирующую способность, а после отстыковки первого гидроразъема 3.1 ИСТР от МПН в жидкостном тракте последнего при повышении температуры окружающего воздуха давление теплоносителя повысится существенно выше допустимого (вплоть до разрушающего жидкостный тракт давления).As the analysis of the use of the well-known technical solution in the production of MPN showed, in the case of an error - violation of the undocking and docking of ISTR hydraulic connectors from MPN and TKU to MPN, the liquid cavity of the TCU can be completely filled: in the case when the second ISTR hydraulic connector 3.2 is disconnected from MPN and before another is undocked (first) of its hydraulic connector 3.1 from MPN to the second hydraulic connector 1.2 MPN docked hydraulic connector 2.1 TKU, then in this case, the liquid coolant flows from the liquid cavity of the compensator volume 3.4
Таким образом, существенным недостатком известного технического решения является недостаточно высокая надежность обеспечения изготовления МПН, приводящая к разрушению жидкостного тракта МПН или к скрытому браку, приводящему к преждевременному выходу из строя в условиях орбитального функционирования жидкостного тракта МПН и космического аппарата в целом.Thus, a significant drawback of the known technical solution is the insufficiently high reliability of the production of the MPN, which leads to the destruction of the liquid path of the MPN or to a hidden defect leading to premature failure under the conditions of the orbital functioning of the liquid path of the MPN and the spacecraft as a whole.
Целью предлагаемого авторами технического решения является устранение вышеуказанного существенного недостатка.The aim of the proposed technical solution is to eliminate the above significant drawback.
Поставленная цель достигается изготовлением МПН таким образом, что подстыковывают к МПН ТКУ, газовая полость которого заправлена газом давлением, удовлетворяющим условию:This goal is achieved by the manufacture of MPN in such a way that they are docked to MPN TKU, the gas cavity of which is filled with gas with pressure satisfying the condition:
Рг.п.ТКУ=Рг.п.ИСТР±ΔР,P g.p.TKU = P g.p. ISTR ± ΔР ,
где Рг.п.ТКУ - давление газа в газовой полости ТКУ при температуре заправки его, Па;where P g.TKU - gas pressure in the gas cavity of the TKU at its refueling temperature, Pa;
Рг.п.ИСТР - давление газа в газовой полости ИСТР при той же температуре заправки его, Па;P g. ISTR - gas pressure in the gas cavity ISTR at the same temperature of refueling it, Pa;
ΔР - допустимое отклонение давления газа в газовой полости ТКУ от давления газа в газовой полости компенсатора объема ИСТР, Па,ΔР is the permissible deviation of the gas pressure in the gas cavity of the TCU from the gas pressure in the gas cavity of the ISTR volume compensator, Pa,
и слита из жидкостной полости его доза теплоносителя, определенная из соотношения:and the fluid carrier dose drained from the liquid cavity, determined from the ratio:
где Vсл - объем слитой дозы теплоносителя, м3;where V SL - the volume of the fused dose of the coolant, m 3 ;
m - суммарная масса теплоносителя в жидкостном контуре модуля полезной нагрузки и жидкостной полости технологического компенсационного устройства после слива дозы теплоносителя, кг;m is the total mass of the coolant in the liquid circuit of the payload module and the liquid cavity of the technological compensation device after draining the dose of the coolant, kg;
ρ, ρсл - плотности теплоносителя при конкретной текущей температуре Т и при температуре слива дозы теплоносителя Тсл, кг/м3 (ρ≠ρсл);ρ, ρ cl - the density of the coolant at a specific current temperature T and at the discharge temperature of the dose of coolant T sl , kg / m 3 (ρ ≠ ρ sl );
Рсл, Р - давления газа в газовой полости компенсатора объема имитатора системы терморегулирования при температуре слива дозы теплоносителя Тсл и при конкретной текущей температуре Т, Па (Рсл≠Р);R SL , R - gas pressure in the gas cavity of the compensator volume of the simulator of the temperature control system at the temperature of the discharge of the dose of coolant T SL and at a specific current temperature T, Pa (R SL ≠ P);
Т, Тсл - конкретная текущая температура газа в газовой полости и температура газа в газовой полости при сливе дозы теплоносителя, °К (Рсл≠Р);T, T SL - specific current gas temperature in the gas cavity and gas temperature in the gas cavity when draining the coolant dose, ° K (P sl сл P);
VГ.мин - минимально возможный объем газовой полости до слива дозы теплоносителя, м3;V G.min - the minimum possible volume of the gas cavity before draining the coolant dose, m 3 ;
ΔV - технологический допуск, м3,ΔV - technological tolerance, m 3 ,
что и являются, по мнению авторов, существенными отличительными признаками предлагаемого авторами технического решения.which, according to the authors, are the essential distinguishing features of the technical solution proposed by the authors.
В результате анализа, проведенного авторами известной патентной и научно-технической литературы, предложенное сочетание существенных отличительных признаков заявляемого технического решения в известных источниках информации не обнаружено и, следовательно, известные технические решения не проявляют тех же свойств, что в заявляемом способе изготовления МПН космического аппарата.As a result of the analysis carried out by the authors of the well-known patent and scientific and technical literature, the proposed combination of significant distinguishing features of the claimed technical solution was not found in the known information sources and, therefore, the known technical solutions do not exhibit the same properties as in the claimed method of manufacturing the MPN of the spacecraft.
Принципиальная схема реализации предлагаемого способа изготовления МПН изображена на фиг.1.A schematic diagram of the implementation of the proposed method for the manufacture of MPN is shown in figure 1.
Предложенный способ изготовления МПН включает в себя следующие основные операции:The proposed method of manufacturing MPN includes the following basic operations:
1) В исходном состоянии до начала испытаний МПН на работоспособность пристыковывают к гидроразъему 1.2 МПН 1 гидроразъем 2.1 ТКУ 2, газовая полость 2.1 которого через вентиль заправочный 2.4 заправлена газом давлением, удовлетворяющим условию:1) In the initial state, before the start of the MPN tests for operability, they attach to the hydraulic connector 1.2
Рг.п.ТКУ=Рг.п.ИСТР±ΔР,P g.p.TKU = P g.p. ISTR ± ΔР ,
где Рг.п.ТКУ - давление газа в газовой полости ТКУ при температуре заправки его, Па;where P g.TKU - gas pressure in the gas cavity of the TKU at its refueling temperature, Pa;
Рг.п.ИСТР - давление газа в газовой полости ИСТР при той же температуре заправки его, Па;P g. ISTR - gas pressure in the gas cavity ISTR at the same temperature of refueling it, Pa;
ΔР - допустимое отклонение давления газа в газовой полости ТКУ от давления газа в газовой полости компенсатора объема ИСТР, Па,ΔР is the permissible deviation of the gas pressure in the gas cavity of the TCU from the gas pressure in the gas cavity of the ISTR volume compensator, Pa,
а из жидкостной полости его слита доза теплоносителя, обеспечивающая при максимально возможной эксплуатационной температуре окружающего воздуха давление в газовой полости ниже максимального допустимого, определенная из соотношения:and a dose of coolant is drained from its liquid cavity, providing at the maximum possible operating ambient temperature the pressure in the gas cavity is lower than the maximum allowable, determined from the ratio:
где Vсл - объем слитой дозы теплоносителя, м3;where V SL - the volume of the fused dose of the coolant, m 3 ;
m - суммарная масса теплоносителя в жидкостном контуре модуля полезной нагрузки и жидкостной полости технологического компенсационного устройства после слива дозы теплоносителя, кг;m is the total mass of the coolant in the liquid circuit of the payload module and the liquid cavity of the technological compensation device after draining the dose of the coolant, kg;
ρ, ρсл - плотности теплоносителя при конкретной текущей температуре Т и при температуре слива дозы теплоносителя Тсл, кг/м3 (ρ≠ρсл);ρ, ρ cl - the density of the coolant at a specific current temperature T and at the discharge temperature of the dose of coolant T sl , kg / m 3 (ρ ≠ ρ sl );
Рсл, Р - давления газа в газовой полости компенсатора объема имитатора системы терморегулирования при температуре слива дозы теплоносителя Тсл и при конкретной текущей температуре Т, Па (Рсл≠Р);R SL , R - gas pressure in the gas cavity of the compensator volume of the simulator of the temperature control system at the temperature of the discharge of the dose of coolant T SL and at a specific current temperature T, Pa (R SL ≠ P);
Т, Тсл - конкретная текущая температура газа в газовой полости и температура газа в газовой полости при сливе дозы теплоносителя, К (Рсл≠Р);T, T SL - the specific current temperature of the gas in the gas cavity and the temperature of the gas in the gas cavity when draining the coolant dose, K (P sl Р P);
VГ.мин - минимально возможный объем газовой полости до слива дозы теплоносителя, м3;V G.min - the minimum possible volume of the gas cavity before draining the coolant dose, m 3 ;
ΔV - технологический допуск, м3;ΔV - technological tolerance, m 3 ;
2) отстыковывают ТКУ 2 от МПН 1;2) undock TKU 2 from MPN 1;
3) пристыковывают ИСТР 3 к МПН 1;3) dock ISTR 3 to MPN 1;
4) включают в работу ИСТР;4) include the ISTR;
5) включают в работу МПН;5) include in the work of MPN;
6) после окончания испытаний МПН на работоспособность отстыковывают ИСТР от него;6) after completion of the MPN tests for performance, the ISTR is undocked from it;
7) пристыковывают к МПН ТКУ, газовая полость которого заполнена согласно п.1 и из жидкостной полости его слита доза в соответствии с п.1;7) dock to the MPN TKU, the gas cavity of which is filled according to
8) передают МПН с пристыкованным ТКУ на временное хранение или в сборочный цех, где будет стыковаться МПН с МСС.8) transfer MPN with docked TKU for temporary storage or in the assembly shop, where MPN will be docked with MSS.
Как видно из вышеизложенного предложенного способа изготовления МПН, даже если операторы ошибутся в порядке расстыковки-стыковки ИСТР, ТКУ, попадание в жидкостную полость ТКУ избыточного жидкого теплоносителя гарантированно исключено, тем самым исключено пребывание жидкостного тракта МПН при недопустимых давлениях теплоносителя в процессе его изготовления, т.е. тем самым достигаются цели изобретения.As can be seen from the above proposed method of manufacturing MPN, even if the operators make a mistake in the procedure for undocking and docking ISTR, TKU, ingress of excess liquid coolant into the TKU liquid cavity is guaranteed to be excluded, thereby excluding the presence of the MPN liquid path at unacceptable coolant pressures during its manufacture, t .e. thereby achieving the objectives of the invention.
Таким образом, предложенное авторами техническое решение исключает брак (в том числе скрытый) при изготовлении МПН, тем самым обеспечивая повышение качества и эффективности производства МПН.Thus, the technical solution proposed by the authors eliminates the defect (including hidden) in the manufacture of MPN, thereby ensuring improved quality and production efficiency of MPN.
Предложенное авторами техническое решение отражено в технической документации нашего предприятия, по которой будет изготавливаться МПН вновь создаваемого связного спутника.The technical solution proposed by the authors is reflected in the technical documentation of our enterprise, according to which the MPN of the newly created communications satellite will be produced.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003137712/11A RU2269457C2 (en) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Method of manufacture of payload module for spacecraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003137712/11A RU2269457C2 (en) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Method of manufacture of payload module for spacecraft |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003137712A RU2003137712A (en) | 2005-06-10 |
RU2269457C2 true RU2269457C2 (en) | 2006-02-10 |
Family
ID=35833929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003137712/11A RU2269457C2 (en) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Method of manufacture of payload module for spacecraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2269457C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2541612C2 (en) * | 2013-04-17 | 2015-02-20 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Method of operation of spacecraft thermal control system simulator |
RU2698573C1 (en) * | 2018-05-25 | 2019-08-28 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Test method of spacecraft temperature control system |
-
2003
- 2003-12-26 RU RU2003137712/11A patent/RU2269457C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2541612C2 (en) * | 2013-04-17 | 2015-02-20 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Method of operation of spacecraft thermal control system simulator |
RU2698573C1 (en) * | 2018-05-25 | 2019-08-28 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Test method of spacecraft temperature control system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003137712A (en) | 2005-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109671993B (en) | Energy storage battery system | |
JP6038168B2 (en) | Propellant transfer system to re-supply fluid propellant to spacecraft on orbit | |
US7628207B2 (en) | Accumulator for subsea equipment | |
CA3125238C (en) | System and method for fluid transfer between spacecraft using a pressurant supply system | |
RU2269457C2 (en) | Method of manufacture of payload module for spacecraft | |
EP2845249A1 (en) | Reserve battery to provide power for subsea applications | |
RU2305058C2 (en) | Method of manufacture of spacecraft | |
Birur et al. | Mars pathfinder active heat rejection system: Successful flight demonstration of a mechanically pumped cooling loop | |
RU2698573C1 (en) | Test method of spacecraft temperature control system | |
RU2132805C1 (en) | Method of testing space vehicle temperature-control system | |
RU2698503C1 (en) | Method for making liquid circuit of spacecraft temperature control system | |
RU2384490C1 (en) | Qualification method of hydraulic accumulator of space vehicle thermal control system | |
RU2297372C2 (en) | Method of filling the hydraulic temperature control systems of spacecraft with heat-transfer agent equipped with hydro-pneumatic volume expansion compensator of working medium | |
RU2200689C2 (en) | Method of testing spacecraft and device for realization of this method | |
RU2286291C1 (en) | System for forming required thermal conditions | |
Ghosh et al. | Cubesat active thermal control via microvascular carbon fiber channel radiator | |
RU2541612C2 (en) | Method of operation of spacecraft thermal control system simulator | |
KR102540129B1 (en) | Hydrogen compressing system having liquid seal | |
Takada et al. | Oxygen Generation Assembly Design for Exploration Missions | |
CN218844448U (en) | Metal diaphragm storage tank and manual control valve power system | |
Bhandari et al. | Long term life testing of a mechanically pumped cooled loop for spacecraft thermal control | |
RU2196711C2 (en) | Method of filling hydraulic systems of temperature control systems of spacecraft with heat-transfer agent | |
RU2191147C2 (en) | Method of filling hydraulic lines of temperature control systems of manned spacecraft | |
CN115869792B (en) | Gas dilution instrument and working method | |
RU2480388C1 (en) | Method of filling space object heat control system radiator with working body |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101227 |