СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМОВ В РАКЕТОСТРОЕНИИ

MODERN APPROACH TO SOLVING THE PROBLEMS OF MEASURING VOLUMES IN ROCKET BUILDING

Evgeny Shirshov

graduate student,  Reshetnev Siberian State University of Science and Technology,

Russia, Krasnoyarsk

Sergey Kozlov

graduate student,  Reshetnev Siberian State University of Science and Technology,

Russia, Krasnoyarsk

Evgeny Sugak

doctor of technical sciences, Reshetnev Siberian State University of Science and Technology,

Russia, Krasnoyarsk

АННОТАЦИЯ

Целью данного исследования является анализ действующих методов измерения объемов баков в ракетостроении и подготовка мероприятий для обеспечения правильного функционирования исследуемых установок. В ходе исследований было установлено что данные установки не могут функционировать без использования современного оборудования. 

ABSTRACT

The purpose of this study is to analyze the existing methods for measuring the volume of tanks in rocket production and the preparation of measures to ensure the correct functioning of the studied installations. In the course of the research it was established that these installations cannot function without the use of modern equipment.

Ключевые слова: Измерение объемов; ракетостроение; конструирование ракет.

Keywords: Volume measurement; rocket production; missile design.

Одним из наиболее важных этапов при производстве космических аппаратов является определение объема баков горючего и окислителя. Так как важную роль играет вес конечного изделия и количество топлива, которое можно заправить в летательный аппарат. На данный момент существует два основных метода измерений, первый заполнение бака жидкостью, второй заполнение бака газом.

На данном этапе исследований были рассмотрены сильные и слабые стороны первого метода. Основными сильными сторонами метода является простота конструкции по сравнению с остальными методами, точность измерений на данный момент она составляет 0.2%, простота режима измерений, относительная гибкость при выборе рабочей жидкости, возможность использования современных приборов и систем для осуществления работы установки.

Для поиска слабых сторон был проанализирован ОСТ 92-1039-82.

Одним из основных требований к помещению является условие, что температура во время изменений не должна изменяться более чем на ±3⁰С[1].

Были проработаны следующие пути решения данной проблемы установки. Рассмотрев принципиальную схему установки [Рисунок 1] было выявлено, что для контроля постоянства температуры всех узлов необходимо использовать 14 датчиков температуры, которые необходимо установить на мерную ёмкость, ёмкость изделия и вентили. Для удобства измерений необходимо использовать датчики с возможностью вывода показателей температуры в режиме реального времени с помощью передачи данных на компьютер или иную вычислительную технику.

Так же для предотвращения погрешности связанной с изменением температуры, необходимо систему контроля микроклимата помещения соединить с системой управления установкой и в случае если нарушаются требования, предъявляемые к помещению, установка должна выключаться автоматически и предотвращать последующий запуск до момента установления необходимых условий.

Рисунок 1. Принципиальная схема

1- ёмкость мерная; 2- ёмкость изделия; 3- вакуумметр; 4-электроклапан предохранительный; 5 – насос вакуумный; 6- манометр; ВН1-ВН7-вентили

Для обеспечения отсутствия сквозняков в помещении, а также с учетом того что процесс измерения объемов занимает порядка трех рабочих смен. Необходимо оборудовать рабочее помещение комнатой тамбуром, которая будет исключать возможность попадания воздуха из общих помещений в рабочую зону. Для выполнения данных задач комната должна быть оборудована автоматическими дверями, первая открывается автоматически, а вторая только при условии, что в комнате показатели температуры и влажности воздуха идентичны показателям в помещении с работающей установкой.

Согласно требованиям ОСТ 92-1039-82 узлы установки должны находиться удаленно от нагревательных приборов. В связи с этим была рассмотрена возможность обогрева помещения приточной вентиляцией с установленными нагревательными элементами для подачи свежего воздуха постоянной температуры, однако для обеспечения циркуляции воздуха в помещении необходимо чтобы отток воздуха обеспечивался вентиляцией с установленными выходами под потолком, а приточная вентиляция имела выходы в стенах или половых перекрытиях. Помимо нагрева воздуха необходимо установить систему охлаждения воздуха на случай, когда температура воздуха, а улице превышает текущую температуру в помещении.

На основании исследований был сделан вывод, что для обеспечения правильной работы установки по измерению объемов баков необходимо использование современных измерительных систем и систем для контроля микроклимата помещений, так же для обеспечения бесперебойной работы появляется необходимость в усовершенствовании самого метода измерений.

Список литературы:

1. ОСТ 92-1039-82. Изделия отрасли. Типовые технологические процессы измерения объемов емкостей газами.
2. ГОСТ 15528-86 Средства измерений расхода, объема или массы протекающей жидкости и газа.
3. ГОСТ 8.570-2000. Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Резервуары стальные вертикальные цилиндрические. Методика поверки.