Мероприятие 1.3, очередь 09, Лот №1
Тема: Разработка систем мониторинга и диагностики устройств исполнительной автоматики, обеспечивающих длительное автономное функционирование перспективных космических платформ связи для освоения труднодоступных территорий Российской Федерации, удаленных районов Мирового океана и Арктики
Сроки проведения работ: 2017-2019 гг
Соглашение № 14.577.21.0270 от «26» сентября 2017 г. на период 2017 - 2020 гг.
ПНИЭР осуществляется при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации
Общий объем бюджетного финансирования: 60 млн. руб.
Уникальный идентификатор ПНИЭР: RFMEFI57717X0270
Цели и задачи проекта:
- Разработать ключевые технологии для создания систем мониторинга и диагностики, обеспечивающие повышение надежности и долговечности устройств исполнительной автоматики модулей служебных систем (МСС) космических аппаратов (КА) за счет улучшения качества технологических процессов и прогнозирования их ресурса на этапах наземной отработки.
- Разработать новые импортозамещающие технологии и технические решения, позволяющие перейти к созданию новых, более надежных и долговечных, устройств исполнительной автоматики МСС современных и перспективных КА.
- Разработать технологии применения нанопокрытий в условиях космического пространства, позволяющие существенно улучшить условия работы пар трения в механических узлах различного назначения, в том числе устройств исполнительной автоматики МСС КА.
Ожидаемые результаты проекта:
- Повышение конкурентоспособности отечественных КА на мировом рынке за счет существенного увеличения их надежности и ресурса по сравнению с иностранными аналогами, а, следовательно, к существенному росту коммерческой привлекательности проектов, связанных с созданием и использованием космических информационных систем.
- Рекомендации по созданию конкурентоспособных систем мониторинга и диагностики устройств исполнительной автоматики МСС КА на предприятиях космической отрасли, позволяющей определять их техническое состояние и прогнозировать ресурс.
Перспективы практического использования:
Полученные результаты работ могут быть использованы предприятиями ракетно-космической промышленности при разработке перспективных космических платформ связи для освоения труднодоступных территорий Российской Федерации, удаленных районов мирового океана и Арктики с целью повышения их надежности и срока эксплуатации, а также предприятиями других отраслей народного хозяйства для создания высоконадежных и долговечных агрегатов и узлов различного назначения.
Внедрение результатов ПНИЭР обеспечит:
- конкурентоспособность отечественных информационных космических систем, космических аппаратов и услуг на их основе на мировом рынке;
- экономический эффект от увеличения срока службы космических аппаратов на орбите;
- снижение затрат от преждевременного выхода из строя существующих изделий;
- повышение уровня автоматизации производства за счет внедрения новых систем обеспечения жизненного цикла изделия.
Индустриальный партнер: Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева
Проект поддержан технологической платформой «Национальная информационная спутниковая система»
Проект поддержан предприятиями промышленности:
АО «НПО Лавочкина»
АО «РКЦ «ПРОГРЕСС»
АО «Сибирские приборы и системы»
Результаты первого этапа реализации проекта (2017 г.)
- Выполнен анализ научно-технической, нормативной методической литературы, описывающей поведение системы терморегулирования (СТР) КА
- Выполнен анализ конструкторской документации СТР КА, анализ гидросистемы и электромеханической части на возможные дефекты и методы обнаружения
- Выполнен анализ нагрузок, действующих на подшипники качения, динамических процессов и виброактивности подшипников в составе СТР
- Выполнен анализ теплоносителя и факторов, приводящих к изменению физико-химических свойств и состава теплоносителя
Результаты второго этапа реализации проекта (2018 г.)
- Разработана эскизная КД стендов для исследования СТР КА
- Изготовлены, отлажены и введены в эксплуатацию стенды для исследования СТР КА
- Разработана методика обработки фторированными поверхностно-активными веществами (ФПАВ) подшипников и деталей СТР и исследований их на трибологические характеристики
- Разработано программно-методическое обеспечение (ПМО) исследований элементов СТР
- Разработано ПМО и проведены исследования теплоносителя СТР на изменение физико-химических свойств в процессе эксплуатации
- Разработано и изготовлено рабочее место для контроля ЭНА и его составных частей
- Разработаны имитационные компьютерные модели узлов и агрегатов устройств исполнительной автоматики КА
- Выполнен предварительный анализ конструкторской документации на узлы и агрегаты устройств исполнительной автоматики, результатов расчетов и экспериментальных исследований, полученных в ходе работ на предмет предварительного выявления причин преждевременного отказа
Результаты третьего этапа реализации проекта (2019 г.)
- разработаны, изготовлены стенды для проведения различных исследований электродвигателей электронасосного агрегата (ЭНА) в составе СТР КА;
- проведены исследования на стендах;
- проведены исследования подшипников электродвигателя при различных условиях работы;
- проведены исследования теплоносителя СТР КА на теплофизические свойства;
- проведены исследования по применению ФПАВ в узлах и элементах СТР КА;
- проведены исследования условий смазывания подшипников, циркуляции теплоносителя в зазоре электродвигателя;
- разработана методика исследований ЭНА и его составных частей с применением рабочего места;
- проведено имитационное компьютерное моделирование совместного функционирования узлов и агрегатов СТР КА;
- проведен анализ конструкторской документации, расчетов и анализов;
По итогу работ было получено следующее:
- сформированы рекомендации по проведению наземной диагностики;
- подготовлены рекомендации по применению ФПАВ в составе СТР КА;
- определены наименее надежные узлы и элементы ЭНА, способные приводить к преждевременному отказ;
- сформированы рекомендации по изменению конструкции ЭНА с целью повышения надежности