Результаты, полученные исследователями, помогут повысить эффективность работы и увеличить срок службы российских космических аппаратов
Исследователи из Института сильноточной электроники СО РАН
(Томск) завершили масштабный семилетний проект, итогом которого
стали разработка и внедрение на АО «НПЦ “Полюс”» комплекса
методов и аппаратных средств для диагностики бортовой
радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов на устойчивость
к дугообразованию, сообщает издание «Наука в Сибири».
Точкой отсчета в развитии проекта стало рабочее совещание в «НПЦ
“Полюс”», где впервые была озвучена проблема высоких рисков
образования в условиях космоса электрической дуги, способной
нанести значительный урон космическому аппарату или даже вывести
его из строя. Принципиально важно было не только разобраться в
причинах этого явления, но и научиться справляться с
возникновением такой дуги.
«С каждым годом наращивается энергоемкость космических
аппаратов, и сейчас бортовые напряжения достигают 100 вольт, что
в три раза выше порога дугообразования. Увеличение напряжения
бортовой сети резко повышает риск зажигания вакуумной дуги, —
рассказывает руководитель проекта заместитель директора ИСЭ СО
РАН, заведующий лабораторией вакуумной электроники кандидат
физико-математических наук Александр Владимирович Батраков. —
Создание каждого космического аппарата требует больших финансовых
затрат, сейчас средний срок службы спутника составляет 7—8 лет,
для большей эффективности его следует продлить до 15 лет. Поэтому
вопросом государственной значимости является развитие новых
технологий, способных увеличить срок активного существования
космических аппаратов, сделать их более устойчивыми к различным
экстремальным воздействиям».
Результатом работы томских ученых стало полностью
автоматизированное рабочее место, которое уже введено в
производственный цикл на «НПЦ “Полюс”». Оно представляет собой
вакуумную камеру, внутри которой с помощью уникального
дефектоскопического оборудования происходит диагностика деталей
аппаратуры для будущего космического аппарата на наличие
дефектов, ответственных за образование вакуумной дуги.
«Когда проект только начинался, мы ставили перед собой цель
— находить дефекты, чей размер превышает 100 микрон. Были
основания полагать, что дефекты меньшего размера не представляют
никакой угрозы для нормальной, бесперебойной работы космического
аппарата, — отмечает А.В. Батраков. — После проведенных
исследований наша позиция изменилась: с помощью созданного
оборудования следует искать и находить дефекты меньших размеров,
вплоть до 10 микрон. Причем устранять следует все, без
исключения, ведь в условиях экстремальных перепадов температур
дефект может повести себя непредсказуемо».
Результаты, полученные исследователями, помогут повысить
эффективность работы и увеличить срок службы российских
космических аппаратов, но ученые продолжают работы по дальнейшему
развитию разработанных методик. Для производителей представляет
большой интерес создание промышленной технологии, позволяющей не
только обнаруживать, но и устранять дефекты в едином
технологическом цикле.
Эти работы ведутся в кооперации с химиками из Томского
государственного университета. Их итогом может стать создание и
запуск рабочего места в интересах предприятий космической и
оборонной отрасли, где при обнаружении брака не придется
прерывать технологический цикл, устранение будет происходить
сразу же путем нанесения специального полимерного покрытия,
создаваемого в струе плазмы и реакционного газа.
Иллюстрация: Вакуумная дуга в экспериментах на макете узла
радиоэлектронной аппаратуры космического аппарата
Источник: www.sbras.info
