Лабораторно-стендовая база

Лабораторные корпуса НПО МОЛНИЯ
Лабораторные корпуса НПО "Молния"

Отечественная промышленность прежде не производила ничего подобного "Бурану". Всё пришлось начинать с нуля - безо всякой преемственности и какого бы то ни было задела. Особенности орбитального корабля - не освоенный к тому времени авиацией огромный диапазон скоростей и высот, интенсивный разогрев поверхности при входе аппарата в плотные слои атмосферы, одновременное воздействие вакуума, излучения и других факторов космического пространства и необычные требования по безмоторной автоматической посадке - требовали особого подхода даже к таким привычным вещам, как лётные испытания.
Практика в авиации допускает выявление недостатков конструкции и бортового оборудования в пилотируемом полёте, предполагая в дальнейшем наземную доводку, но это совершенно не допустимо для непомерно дорогого космического корабля, не имеющего возможности возвращения при малейших неполадках на аэродром. Чтобы исключить риск, корабль в сборе и все без исключения его агрегаты по отдельности должны до полёта пройти проверку в условиях, в точности имитирующих реальные: от механических, тепловых или акустических нагрузок до воздействия излучения Солнца и планет. Для этого в НПО "Молния" была построена уникальная лабораторно-стендовая база, оборудованы самолёты-лаборатории, спроектированы и запущены орбитальные летающие модели, наконец, поднят в воздух полноразмерный аналог "Бурана", предназначенный для отработки режимов снижения и посадки.

Основные стенды и лаборатории, вошедшие в наземную экспериментальную базу НПО:

Полноразмерный стенд оборудования

ПРСО - полноразмерный стенд оборудования, позволяющий производить полунатурное моделирование полёта на этапе спуска и посадки в реальном масштабе времени с имитацией шарнирных моментов, действующих на приводы; стенд представляет собой каркас корабля с установленными на нем реальными агрегатами и системами и предназначен для проверки их взаимодействия и для отработки программного обеспечения;

Отдельные элементы (силовые гидроприводы) ПРСО представлены на фотографиях:

Нижний редуктор управления рулем направления (воздушным тормозом); внизу виден силовой привод; красные детали и металлические диски - элементы механизмов нагружения ПРСО: copyright©Alexei Mikheyev

PDST.gif (35999 bytes)
Пилотажный динамический стенд-тренажер

ПДСТ - пилотажный динамический стенд-тренажёр, предназначенный для отработки экипажем навыков управления орбитальным кораблём как в условиях нормального полёта, так и в нештатных ситуациях . В состав стенда входит командный отсек кабины экипажа корабля, установленный на платформе с шестью степенями свободы; бортовые системы корабля представлены в виде математических моделей;
Вы можете его использовать/купить

ПСС - пилотажный статический стенд, предназначенный для тренировок экипажей, для отработки траекторий полета при спуске корабля;

КСШ - комплексный стенд шасси, предназначенный для проверки функционирования и отработки шасси;

Зал стат'испытаний
Лаборатория статических прочностных испытаний

Лаборатория статических прочностных испытаний, предназначенная для проведения статических прочностных и ресурсных испытаний планера корабля в широком диапазоне температур и для испытаний его механических систем при их реальном нагружении;

Вибростенд
Лаборатория динамических испытаний

Лаборатория динамических испытаний, предназначенная для испытаний отдельных отсеков планера корабля массой до 30 тонн при воздействии динамических нагрузок частотой до 2000Гц;

на фотографии слева показаны вибропрочностные испытания носовой части фюзеляжа "Бурана" на самом мощном вибростенде лаборатории G-0320. Здесь же по отдельности испытывалиьс средняя часть фюзеляжа и крыло "Бурана", а также некоторые объекты военной техники - гусеничные артиллерийские тягачи, бронетранспортеры и другие изделия

Трибологическая лаборатория
Лаборатория трибологического комплекса

Трибологический комплекс для отработки узлов трения орбитального корабля в условиях космического полёта и для их ресурсных испытаний, а также для исследования свойств антифрикционных материалов, покрытий и смазок;

Криотермовакуумный комплекс

Лаборатория виброакустических и тепловакуумных испытаний,

Имитатор солнечного излучения

зал антенно-фидерных устройств и другие.

Состав и основные технические характеристики испытательного комплекса НПО "Молния

№	Лаборатория	Имитируемые внешние воздействующие факторы	Воспроизводимые внешние воздействия	Характеристики объектов испытания	Проводимые работы и области применения экспериментальной базы
1	Трибологических испытаний	Эксплуатационные нагрузки (силовые и температурные) в реальных узлах трения типа: вал-втулка, ролик-рельс	Нагрузки до 330 кН Температура Т=-130°...500°С Давление до Р = 1...10^-6 мм рт.ст. Скорость: - вращения вала до 60 град/с, - перемещения ролика до 60мм/с	Наружный диаметр: - корпуса до 100 мм - вала до 60 мм	Определение оптимальной по времени и затратам стратегии экспериментальной отработки всей совокупности узлов трения, используемых в технических изделиях Определение "лидерных" узлов трения и методик их испытания Проведение ресурсных испытаний узлов трения Выдача рекомендаций и заключений по условиям эксплуатации узлов трения
2	Криотермовакуумных испытаний	Условия космического пространства: - глубокий вакуум - "чернота" и холод космоса - излучения Солнца и других планет Высокотемпературные нагружения от потока воздушной плазмы	Вакуум до Р = 5 •10^-8 мм рт.ст. Температура Т=-160°...1800°С Лучистые потоки: - плотность (100.. .4000) Вт/м² - спектральный диапазон(0,2...0,4)мкм Неравномерность облученияне более 5% При испытаниях объекты могут подвергаться вибронагружениям	Диаметр до 2,5 м Длина до 9 м	Тепловакуумные испытания Высокотемпературные испытания теплозащитных покрытий Испытания на герметичность при комплексном воздействии вакуума и температур Спектральный анализ веществ, выделяемых материалами при испытаниях Метрологическая проверка приборов и датчиков давлений и тепловых потоков Вакуумная плавка и напыление Получение сверхчистых материалов Сублимационная сушка лекарственных препаратов и продуктов
3	Статических прочностных испытаний	Статические нагрузки на изделия: - сосредоточенные - распределенные - переменные по времени Внешние температурные поля, изменяющиеся в реальном масштабе времени	Нагрузки по направлениям до 20000 кН Скорость нагружения по 64 независимым каналам - до 20% максимальной Температурные условия воспроизводятся в 64 зонах при мощности каждой до 100 кВт Нагрев до Т = 800°С	Объекты габаритом 50 х 30 х 15м	Определение расчетных случаев нагружения Испытания крупногабаритных конструкций на: - статическую прочность - ресурс - жесткость - функционирование под нагрузкой - прочность с нагревом и захолаживанием конструкционных элементов Испытание образцов материалов и конструкции на растяжение, сжатие, изгиб
4	Динамических испытаний	Динамические нагрузки, действующие на изделия в процессе их эксплуатации	Диапазон воспроизводимых частот (1...3000)Гц, динамические нагрузки до 200 кН Нагружение по 6 каналам Реализуются нагружения: - на фиксированных частотах - со сканированием частоты со скоростью (0,01... 100) окт/мин Шумовой сигнал потребной формы спектральной плотности	Объекты габаритом 10 х 6 х 5м Масса объектов при вибропрочностных и частотных испытаниях до300кН Масса объектов при ударных испытаниях до 1 кН	Определение динамической прочности натурных крупногабаритных конструкций Определение частотных характеристик объектов (собственных частот, форм колебаний) Испытания на ударную прочность Обработка результатов измерений по алгоритмам спектрального, корреляционного статистического анализа
5	Климатических испытаний	Внешние климатические условия при различных сочетаниях значений температур, давлений, влажности. Дождь, иней, роса, морской туман. При испытаниях обеспечивается функционирование объектов испытания (электрическое, гидравлическое, пневматическое)	Температура Т=-70°... 300°С Давление до Р=1,5 мм рт.ст. Влажность до 98% Кинематический нагрев в нормальных климатических условиях до Т=1300°С со скоростью до50°С/сек	Максимальные габариты 2,0 х 1,8 х 1,5м Масса до 400 кг	Разработка рекомендаций, методик и условий климатических испытаний типовых элементов конструкции Проведение высокотемпературных испытаний с кинематическим нагревом конструкции Выдача заключений и рекомендаций по условиям эксплуатации изделий
6	Испытаний на герметичность	Условия эксплуатации изделий: обеспечение потребного газового наполнения, состава рабочего тела, внутреннего давления в системах и агрегатах	Определение степени негерметичности: - по газовой среде до 1,3 • 10^-8м³Па/с - по жидкости до 10^-12 м³/с	Внутренний объем полостей до 3 м³	Испытания на герметичность газоаналитическими и компрессионными методами с использованием масспектрометрического, акустического, вакуумного и другого оборудования, а также прецизионных измерительных средств
7	Неразрушающего контроля	Испытания проводятся на реальных изделиях, материалах, конструкциях	Определяются заказчиком работ	Не ограничены	Разработка технологий и внедрение средств неразрушающего контроля Оценка качества неразъемных соединений (сварных, паяных и других) Измерение разноплотности неметаллических материалов Количественное определение влагосодержания в сыпучих, пористых и другах материалах и конструкциях Структуроскопия материалов
8	Испытаний на электромагнитную соместимость	Реальные условия работы электротехнического и радиоэлектронного оборудования в нормальных климатических условиях	Испытания проводятся в экранированных безэховых камерах с эффективностью экранирования не хуже 82 дБ Значения воспроизводимых параметров определяются заказчиком	Без ограничений	Разработка методик и программ испытаний бортового оборудования, электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры, устройств общего и специального назначения на электромагнитную совместимость Измерение радиопомех, создаваемых оборудованием и аппаратурой: - по цепям управления, электропитания и передачи информации - по электромагнитному полю Оценка работоспособности оборудования при воздействии на оборудование, цепи электропитания и информационные цепи полей магнитной индукции, импульсных и гармонических помех электрических полей
9	Лаборатория газодинамических испытаний	Физико-химическое воздействие и аэродинамический нагрев поверхности в дозвуковой зоне ударного слоя, соответствующего полетным параметрам набегающего потока в интервале скоростей V=4000... 10000м/с	Энтальпия торможения 10...40 мДж/кг Температура плазменной струи Т=5000...10000К Температура на поверхности образца до 2300К Время непрерывной работы до 40 мин Рабочие газы: воздух, аргон,азот, гелий	Образцы поперечного сечения 0,3 х 0,3 м	Исследование неравновесного теплообмена с учетом каталитичности Исследование термохимического воздействия чистой плазмы на теплозащиту космических летательных аппаратов

Кабина Ту-154ЛЛ, справа - Р.Станкявичус

Только при создании стендов было сделано и внедрено около 200 изобретений

Большое значение имела организация кооперации с научно-исследовательскими институтами и заводами, но основная тяжесть обеспечения наземных испытаний легла на Опытный завод НПО "Молния". Здесь изготавливались многочисленные модели "Бурана" для продувок в аэродинамических трубах и полноразмерные фрагменты конструкции для других испытаний, здесь же было организовано производство некоторых штатных агрегатов корабля, в первую очередь - вспомогательной силовой установки, разработанной в ОКБ НПО "Молния". Для посадки "Бурана" после орбитального полёта на космодроме Байконур был построен посадочный комплекс с посадочной полосой размером 4500х84м, оснащённый самым совершенным навигационным и радиотехническим оборудованием и способный проводить весь цикл послеполётного обслуживания орбитального корабля. Посадочный комплекс может принимать и самолёты всех видов, что подтверждено посадками тяжёлых самолётов-носителей с орбитальным кораблём или ступенью ракеты на "спине". Одновременно была расширена взлетно-посадочная полоса (ВПП) аэродрома в Лётно-исследовательском институте в г. Жуковский.

Исследовательская и производственная база НПО и опыт, приобретённый коллективом в ходе проектирования и испытаний "Бурана", позволяют "Молнии" и продолжать разработку новых космических систем, и участвовать в конверсионных программах любой сложности.

Переход на: