Применение комбинированных пористо-сетчатых материалов в конструкциях фазоразделительных и фильтрующих устройств космических жидкостных ракетных двигательных установок: современное состояние и проблемы
Авторы: Александров Л.Г., Константинов С.Б., Платов И.В., Новиков Ю.М., Большаков В.А., Партола И.С.
Опубликовано в выпуске: #3(135)/2023
DOI: 10.18698/2308-6033-2023-3-2259
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Обоснована необходимость разработки пористых сетчатых материалов, которые могут успешно заменить мелкоячеистые металлические однослойные моносетки, применяемые в разных технических конструкциях. Дано описание эволюции состава пористо-сетчатых материалов в зависимости от предъявляемых к ним технических требований, среди которых особую роль играет требование к тому, чтобы способ соединения таких материалов с основной конструкцией обеспечивал надежность, герметичность, отсутствие вредного воздействия на внутреннюю структуру изделия. Показано, что оно успешно удовлетворяется при использовании комбинированного пористо-сетчатого металла (материала) с краями, подготовленными для соединения путем лазерной импульсной сварки. Приведены примеры сварных конструкций на основе комбинированных пористо-сетчатых металлов (материалов), используемых в космической, авиационной и газовой отраслях промышленности РФ. Рассмотрены проблемы, связанные с организацией специализированного их производства и даны рекомендации, которые должны способствовать их преодолению.
Литература
[1] Синельников Ю.И., Третьяков А.Ф., Матурин Н.И., Колесников А.Г., Панов А.Д., Макарочкин В.И. Пористые сетчатые материалы. Москва, Металлургия, 1983, 64 с.
[2] Белов С.В., ред. Пористые проницаемые материалы: Справочное издание. Москва, Металлургия, 1987, 335 с.
[3] Новиков Ю.М., Большаков В.А. Концепция создания высоконадежных фильтров для объектов повышенной опасности. Экология и промышленность России (ЭКиП), 2001, ноябрь, с. 27–31.
[4] Багров В.В., Курпатенков А.В., Поляев В.М., Синцов А.Л., Сухоставец В.Ф. Капиллярные системы отбора жидкости из баков космических летательных аппаратов. В.М. Поляев, ред. Москва, УНПЦ «ЭНЕРГОМАШ», 1997, 328 с.
[5] Топливный бак и его заборное устройство. Патент РФ № 2657137 на изобретение. Дата приоритета 19.09.2016 г.; дата опубликования 26.03.2018 г.
[6] Александров Л.Г., Константинов С.Б., Корольков А.В., Сапожников В.Б. Топливный бак с капиллярным внутрибаковым устройством космической двигательной установки. Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2021, № 4 (54), с. 15–21.
[7] Новиков Ю.М., Большаков В.А., Партола И.С. Стабильность параметров созданных из комбинированных пористых сетчатых металлов длинно-мерных капиллярных устройств для забора компонентов топлива. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2015, № 11 (668), с. 106–113. https://doi.org/10.18698/0536-1044-2015-11-106-113
[8] Большаков В.А., Новиков Ю.М., Партола И.С. Средства обеспечения сплошности жидких компонентов топлива в системе питания РБ «Бриз-М» с дополнительным (сбрасываемым) топливным баком. XXXIV научные чтения, посвященные разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского: сб. докладов. РАН, Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского. Калуга, 1999, с. 78–86.
[9] Новиков Ю.М., Большаков В.А., Гаврилов С.В., Махмудбеков И.Л., Уша-ков В.В., Санин М.Л., Бессонов В.А. К вопросу разработки конических бескаркасных фильтроэлементов двустороннего действия из КПСМ под задачи по очистке топлива для изделия по программе «SEA LAUNCH». Проблемы и технологии создания и использования космических систем и комплексов на базе малых космических аппаратов и орбитальных станций: сб. тезисов докладов Второго межведомственного научно-практического семинара. Москва, ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, 1998, с. 112.
[10] Фильтр. Патент на изобретение RU № 26355802. Дата приоритета 31.05.2016 г., дата опубликования 16.11.2017 г.
[11] Девисилов В.А., Новиков Ю.М., Большаков В.А. Комбинированные пористые сетчатые металлы и изделия из них. Безопасность в техносфере, 2020, т. 9, № 2, с. 43–48.
[12] Новиков Ю.М., Александров Л.Г., Богданов А.А., Большаков В.А., Константинов С.Б., Новиков М.Ю. Проницаемые структуры на основе комбинированного пористого сетчатого металла и сварочная технология производства изделий из них для двигательных установок космических летательных аппаратов. Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2021, № 1 (51), с. 44–51.
[13] Корольков А.В., Ефремов Н.В., Сапожников В.Б., Новиков Ю.М., Большаков В.А., Александров Л.Г., Константинов С.Б., Партола И.С. Участие ФЭСТ в решении инженерных и научных задач космонавтики (к 60-летию факультета электроники и системотехники Московского государственного университета леса). Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2019, т. 23, № 4, с. 14–22. https://doi.org/10.18698/2542-1468-2019-4-14-22
[14] Пелевин Ф.В. Диффузионно-вакуумная технология изготовления крупных осесимметричных узлов из металлических сетчатых материалов для теплообменных трактов. Космическая техника и технологии, 2021, № 4, с. 66–77. DOI: 10.33950/spacetech-2308-7625-2021-4-66-77
[15] Третьяков А.Ф. Методика проектирования технологических процессов изготовления изделий из пористых материалов с заданными свойствами. Инженерный журнал: наука и инновации, 2017, вып. 2. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2017-02-1588
[16] Авраамов Н.И., Корольков А.В., Маслов В.А. и др. Математическая модель комбинированного пористо-сетчатого материала как фазоразделителя. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2019, № 3, с. 4–16. DOI: 10.18698/0236-3941-2019-3-4-16