Оценка методов снижения виброактивности электронасосного агрегата космических аппаратов
Автор: О. В. Широбоков, С. А. Матвеев, Н. С. Слободзян, А. В. Горбунов
Журнал: Космические аппараты и технологии.
Рубрика: Ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 2, 2023 года.
Бесплатный доступ
В статье характеризуется космический аппарат как средство выполнения различных задач, в том числе с применением прецизионного оборудования. Делается акцент на вибрации как на одном из воздействующих факторов и на необходимости низкого уровня вибрации на борту космического аппарата. Среди источников вибрации выделяется электронасосный агрегат систем терморегулирования и ставится актуальная задача по достижению низкой виброактивности при разработке нового образца для перспективных космических аппаратов. Обозначается комплексный подход к решению поставленной задачи с рассмотрением электронасосного агрегата как системы и выделением нескольких направлений для достижения среднеквадратичного значения виброускорения 0,01g и ниже. Подробно описываются возможные методы снижения виброактивности по каждому из направлений и реализованные решения в разработанном образце. Описывается несколько вариантов исполнения электронасосного агрегата для экспериментального определения уровня вибрации в виде среднеквадратичного значения виброускорения в диапазоне частот 5–1000 Гц. По результатам эксперимента оценивается вклад в снижение виброактивности по нескольким направлениям. Сделан вывод о том, что только комплексный подход позволяет достичь очень низкой виброактивности при разработке электронасосного агрегата.
Электронасосный агрегат, система терморегулирования, космический аппарат, комплексный подход, снижение виброактивности
Короткий адрес: https://sciup.org/14127269
IDR: 14127269 | DOI: 10.26732/j.st.2023.2.03
Список литературы Оценка методов снижения виброактивности электронасосного агрегата космических аппаратов
- Телепнев П. П., Кузнецов Д. А. Методы виброзащиты прецизионных космических аппаратов. Химки : АО «НПО Лавочкина», 2019. 263 с.
- ГОСТ Р 53802-2010: Системы и комплексы космические. Термины и определения. Королев : ФГУП ЦНИИмаш, 2010. 27 с.
- Коротков Е. Б., Широбоков О. В., Матвеев С. А., Юдина З. А. Обзор электронасосных агрегатов систем терморегулирования космических аппаратов // Космические аппараты и технологии. 2021. Т. 5. № 4. С. 198–207.
- Двирный В. В., Двирный Г. В., Хныкин А. В., Голованова В. В., Крушенко Г. Г. Обеспечение длительного ресурса малорасходных нагнетателей // Исследования наукограда. 2014. № 3. С. 12–20.
- Liu W., Znang Y., Li Z., Dong W. Control performance simulation and tests for microgravity active vibration isolation system onboard the Tianzhou-1 cargo spacecraft // Astrodynamics. 2018. № 2 (4). pp. 339–360.
- Saggin B., Scaccabarozzi D., Comolli L. Long-term vibration monitoring onboard mars express mission // Journal of Spacecraft and Rockets. 2014. vol. 51. no. 51. pp. 1664–1672. doi: 10.2514/1.A32752.
- Жуков Ю. А., Коротков Е. Б., Матвеев С. А., Слободзян Н. С., Широбоков О. В. Виброзащита прецизионного оборудования космических аппаратов от внутренних источников возмущений // Космические аппараты и технологии. 2021. Т. 5. № 4. С. 217–226. doi: 10.26732/j.st.2021.4.05.
- Вибрации в технике : справочник. Т. 6. Защита от вибрации и ударов. М. : Машиностроение, 1981. 456 с.
- Матвеев С. А., Широбоков О. В., Слободзян Н. С., Горбунов А. В. Конструктивные и программно-алгоритмические методы снижения уровня вибрации электронасосного агрегата космического аппарата // Journal of Advanced Research in Technical Science. 2021. № 27. С. 34–36. doi: 10.26160/2474-5901-2021-27-34-36.
- Brennen C. E. Hydrodynamics of pumps. Cambridge University Press, 2011. 301 p.
- Горбунов А. В., Матвеев С. А., Тестоедов Н. А., Леканов А. В., Порпылев В. Г. Герметичный многоступенчатый центробежный электронасос. Пат. № 2791265 Российская Федерация, 2023. Бюл. № 7.
- Боровиков М. А., Доманов В. И., Доманов А. В. Оперативная диагностика вентильного двигателя на автономном объекте // Тезисы докладов науч.-прак. конф. «Электротехника и энергетика Поволжья на рубеже тысячелетий», Чебоксары. 2001. С. 35–37.
- Боровиков М. А., Доманов В. И., Доманов А. В. Вопросы построения автомобильного вентильного электропривода с микроконтроллерной системой управления // Вестник УлГТУ. 2000. № 1. С. 66–70.
- Юдина З. А., Синиченко М. И., Ладыгин А. П., Синьковский Ф. К., Усманов Д. Б. Причины возникновения вибрации в агрегате электронасосном космического аппарата и способы ее снижения // Космические аппараты и технологии. 2021. Т. 5. № 2. С. 63–76. doi: 10.26732/j.st.2021.2.01.
- Чернавский С. А. Подшипники скольжения. М. : Машгиз, 1963. 243 с.
- Introduction to pump rotordynamics [Электронный ресурс]. URL: https://www.sto.nato.int/publications/STO%20Educational%20Notes/RTO-EN-AVT-143/EN-AVT-143-09.pdf (дата обращения: 15.03.2023).
- Морковин А. В., Плотников А. Д., Борисенко Т. Б. Теплоносители для тепловых труб и наружных гидравлических контуров систем терморегулирования автоматических и пилотируемых космических аппаратов // Космическая техника и технологии. 2015. № 3. С. 89–99.
- Шмарин Я. А. Повышение эффективности электропривода объемного гидронасоса многоколесной автотранспортной платформы : дис. канд. техн. наук: 05.09.03. Челябинск, 2017. 150 с.
- Матвеев С. А., Тестоедов Н. А., Слободзян Н. С., Гончаров В. О., Киселев А. А., Баленко Н. А. Отказоустойчивая система управления электронасосным агрегатом космического назначения // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2021. № 2. С. 37–44.
- Томасов В. С., Ловлин С. Ю., Егоров А. В. Алгоритмы компенсации пульсаций момента прецизионного электропривода на базе синхронной машины с постоянными магнитами // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013. № 2 (84). С. 77–83.
- Kim I., Nakazawa N., Kim S., Park Ch., Yu Ch. Compensation of torque ripple in high performance BLDC motor drives // Control Engineering Practice. 2010. vol. 18. issue 10. pp. 1166–1172. doi: 10.1016/j.conengprac.2010.06.003.
- Nakao N., Tobari K., Sugino T., Ito Yo., Mishima M., Maeda D. Torque ripple suppression control for PMSMs using feedforward compensation and online parameter estimation // IEEJ Journal of Industry Applications. 2021. vol. 141. no. 1. pp. 18–27. doi: 10.1541/ieejjia.20003337.
- В Самарском университете им. Королева прошли испытания устройств виброзащиты для ракеты-носителя «Союз-5» [Электронный ресурс]. URL: https://ssau.ru/news/18746-v-samarskom-universitete-im-korolevaproshli-ispytaniya-ustroystv-vibrozashchity-dlya-rakety-nositelya-soyuz-5 (дата обращения: 13.03.2023).
- Участие в миссии ExoMars 2016 [Электронный ресурс]. URL: http://onil1.ru/news/48-exomars2016.html (дата обращения: 13.03.2023)
