RU2761471C1 - Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме - Google Patents
Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме Download PDFInfo
- Publication number
- RU2761471C1 RU2761471C1 RU2020133569A RU2020133569A RU2761471C1 RU 2761471 C1 RU2761471 C1 RU 2761471C1 RU 2020133569 A RU2020133569 A RU 2020133569A RU 2020133569 A RU2020133569 A RU 2020133569A RU 2761471 C1 RU2761471 C1 RU 2761471C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- indicator
- trajectories
- space vehicle
- leak
- discrete particles
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
- G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам исследования устройств на герметичность и может быть использовано для контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме. Сущность: создают давление воздуха внутри корпуса космического аппарата. Запускают с заданным шагом вдоль поверхности корпуса космического аппарата индикаторные дискретные частицы, меняющие свои траектории под воздействием газового потока из течи. Измеряют траектории и скорости индикаторных дискретных частиц PIV-методом (Particle Image Velocimetry). Местоположение течи находят по точкам пересечения асимптот траекторий индикаторных дискретных частиц и плоскости, проведенной через начальные координаты запуска индикаторных дискретных частиц параллельно исследуемой поверхности космического аппарата. Технический результат: повышение оперативности поиска места течи. 1 ил.
Description
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 в условиях орбитального полета или в процессе вакуумных испытаний.
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., МПК G01М 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, а также относительно невысокая точность обнаружения места течи.
Известен способ контроля герметичности корпуса КА, при котором создают давление воздуха внутри КА и вывод о наличии локальной негерметичности делают с использованием чувствительной среды, осуществляя обдув частей корпуса КА пробным мелкодисперсным веществом, а обнаружение локальной негерметичности производят посредством визуализации изменения линий тока пробного мелкодисперсного вещества под воздействием выходящего из корпуса воздуха, проводя киносъемку процесса, (см. патент РФ №2321835, 01.11.2006 г., МПК G01М 3/00).
Основными недостатками указанного способа являются сложность его осуществления и большое количество оборудования, необходимого для его реализации, а также возникновение облака дисперсных частиц вокруг КА в условиях орбитального полета.
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению является способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме, заключающийся в том, что создают давление воздуха внутри корпуса космического аппарата и вывод о наличии локальной негерметичности делают с использованием чувствительной среды, в качестве чувствительной среды применяют индикаторные дискретные частицы, запускаемые с заданным шагом вдоль поверхности его корпуса и меняющие свои траектории под воздействием газового потока из течи, производят измерение отклонения положения мест ударов этих частиц о чувствительный экран-мишень, устанавливаемый под заданным углом для отражения их в ловушку, и регулируют чувствительность измерений изменением начальных скоростей индикаторных дискретных частиц и расстояния между источником, запускающим индикаторные дискретные частицы, и экраном-мишенью (см. патент РФ №2502972, 27.03.2012 г., МПК G01М 3/00).
Основными недостатками указанного способа являются применение дополнительного устройства - экрана-мишени, а также необходимость точного определения массогабаритных параметров запускаемых индикаторных частиц и их начальной скорости.
Задачей предлагаемого изобретения является создание способа контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме, позволяющего сократить время поиска места течи при котором техническим результатом будет являться отсутствие необходимости точного определения массогабаритных параметров запускаемых индикаторных частиц и их начальной скорости.
Этот технический результат в способе контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме, заключающемся в том, что создают давление воздуха внутри корпуса космического аппарата и вывод о наличии локальной негерметичности делают с использованием чувствительной среды, в качестве чувствительной среды применяют индикаторные дискретные частицы, запускаемые с заданным шагом вдоль поверхности его корпуса и меняющие свои траектории под воздействием газового потока из течи, достигается тем, что измерение траекторий и скоростей индикаторных дискретных частиц производят PIV-методом (Particle Image Velocimetry), местоположение течи находят по точкам пересечения асимптот траекторий индикаторных дискретных частиц и плоскости, проведенной через начальные координаты запуска индикаторных дискретных частиц параллельно исследуемой поверхности космического аппарата.
Сущность предлагаемого способа поясняется на фиг. 1.
В безразмерном виде представлены проекции траекторий (поз. 1, 2, 3, фиг. 1, сплошные кривые) индикаторных частиц, запущенных параллельно исследуемой поверхности на различном расстоянии от нее. Начало координат помещено в центр течи, ось х направлена по истекающему потоку перпендикулярно к исследуемой поверхности, ось у направлена параллельно к исследуемой поверхности, х0 - начальная координата запуска индикаторной частицы. Траекториям индикаторных частиц соответствуют свои асимптоты (поз. 1, 2, 3, фиг. 1, штриховые линии), пересекающие начальные плоскости запуска (х=х0) в месте над локальной негерметичностью (у=0).
Чувствительность измерений в предложенном способе определяется подбором массогабаритных и скоростных параметров индикаторных частиц, а также точностью измерения траекторий и скоростей этих частиц.
Предложенный способ позволяет после первичного обнаружения факта локальной негерметичности определить место и расход газа из течи с помощью всего одного замера, что позволяет сократить время поиска места течи.
Наиболее эффективно применять предложенный способ на объектах с преобладанием плоских и цилиндрических поверхностей.
Claims (1)
- Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме, заключающийся в том, что создают давление воздуха внутри корпуса космического аппарата и делают вывод о наличии локальной негерметичности с использованием чувствительной среды, при этом в качестве чувствительной среды применяют индикаторные дискретные частицы, запускаемые с заданным шагом вдоль поверхности корпуса космического аппарата и меняющие свои траектории под воздействием газового потока из течи, отличающийся тем, что измерение траекторий и скоростей индикаторных дискретных частиц производят PIV-методом (Particle Image Velocimetry), местоположение течи находят по точкам пересечения асимптот траекторий индикаторных дискретных частиц и плоскости, проведенной через начальные координаты запуска индикаторных дискретных частиц параллельно исследуемой поверхности космического аппарата.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020133569A RU2761471C1 (ru) | 2020-10-12 | 2020-10-12 | Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020133569A RU2761471C1 (ru) | 2020-10-12 | 2020-10-12 | Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2761471C1 true RU2761471C1 (ru) | 2021-12-08 |
Family
ID=79174508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020133569A RU2761471C1 (ru) | 2020-10-12 | 2020-10-12 | Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2761471C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2813814C1 (ru) * | 2023-07-24 | 2024-02-19 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" | Способ определения на орбите места течи в корпусе пилотируемого космического аппарата |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2321835C1 (ru) * | 2006-11-01 | 2008-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского | Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата на орбите |
| RU2502972C2 (ru) * | 2012-03-27 | 2013-12-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского | Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме |
-
2020
- 2020-10-12 RU RU2020133569A patent/RU2761471C1/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2321835C1 (ru) * | 2006-11-01 | 2008-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского | Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата на орбите |
| RU2502972C2 (ru) * | 2012-03-27 | 2013-12-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского | Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Д.В.Садин и др. О локализации течи в вакууме методом индикаторных волокнистных частиц / Дефектоскопия, 2016, N3, стр.10-17. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2813814C1 (ru) * | 2023-07-24 | 2024-02-19 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" | Способ определения на орбите места течи в корпусе пилотируемого космического аппарата |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4858462A (en) | Acoustic emission leak source location | |
| US20070220966A1 (en) | Apparatus and method for bulge testing an article | |
| CN109642937B (zh) | 超声波源的方位标定装置及重合图像的分析方法 | |
| US4378701A (en) | Apparatus and method for indicating stress in an object | |
| Liu et al. | Instantaneous pressure reconstruction from measured pressure gradient using rotating parallel ray method | |
| CN102565081A (zh) | 基于圆结构光视觉检测三维数据点的管道缺陷检测方法 | |
| RU2502972C2 (ru) | Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме | |
| CN105866252A (zh) | 一种用于中小型长方状箱体声发射源定位的方法 | |
| RU2761471C1 (ru) | Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата в вакууме | |
| RU2763208C1 (ru) | Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата | |
| RU2526579C2 (ru) | Способ испытания внутритрубного инспекционного прибора на кольцевом трубопроводном полигоне | |
| RU2634249C2 (ru) | Способ и устройство исследования характеристик заряда взрывчатого вещества и способ идентификации свойств взрывчатого вещества | |
| Klein et al. | Unsteady pressure measurements by means of PSP in cryogenic conditions | |
| JP6356579B2 (ja) | 渦電流探傷装置および渦電流探傷方法 | |
| RU2647501C1 (ru) | Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата | |
| Propst et al. | Flow visualization and surface measurements of shallow water experiments exemplary for aerospike nozzles with secondary injection | |
| Wiggenhauser et al. | Innovative ultrasonic techniques for inspection and monitoring of large concrete structures | |
| KR20100003648A (ko) | 균열 모니터링 시스템, 균열 모니터링 방법 및 균열모니터링 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체 | |
| RU2321835C1 (ru) | Способ контроля герметичности корпуса космического аппарата на орбите | |
| Gerasimov et al. | Background oriented schlieren method as an optical method to study shock waves | |
| RU2421700C1 (ru) | Способ определения негерметичности изделий | |
| Friedl et al. | Measurements by means of optical tracking in the High Enthalpy Shock Tunnel Göttingen, HEG | |
| Slusher et al. | Surface Pressure Measurement on Free-Flight Cylinder Using Motion-Capturing PSP Method | |
| RU159781U1 (ru) | Устройство для повышения уровня чувствительности при контроле герметичности неконтактным акустическим газовым методом и калибровки нижнего порога срабатывания течеискательной аппаратуры | |
| RU2584729C1 (ru) | Способ мониторинга технического состояния подземных трубопроводов по остаточному магнитному полю |