空间站泄漏监测报警方案设想——绝压法
2012-09-19回天力刘刚高静贾东永杨纯孙国辉
载人航天 2012年4期
关键词:检测
回天力 ,刘刚 ,高静 ,贾东永 ,杨纯 ,孙国辉
(1北京卫星制造厂,北京100190;2中国空间技术研究院载人航天总体部,北京100094;3国家知识产权局,北京100088)
1 引言
空间站是我国载人航天工程的重点项目,未来的空间站主要任务是开展有人照料的空间科学实验和应用技术试验,为航天员长期驻留提供必要生活和工作条件的大型综合平台。此外,空间站长期处于太空运行和工作,整个系统结构庞大且功能复杂。一旦出现泄漏事件,势必危及空间站的正常工作和航天员的生命安全。因此能够在最短时间内发现空间站的泄漏,并向航天员发出警报以便其采取相应的应急与补救措施成为空间站必须解决的关键问题。
国外的空间站建立较早,主要有苏/俄的“礼炮”号系列空间站、“和平”号(MIR)空间站,美国的“天空实验室”,欧洲航天局的空间实验室(Spacelab),以及由美、俄、日、欧等16国共同建设的国际空间站(ISS)。
这些空间站运行期间,受真空、高低温交变、微流星及空间碎片、原子氧、太阳辐射及宇宙射线等的作用[1],均不同程度的受到泄漏的威胁,如国际空间站在2004年1月和2007年11月曾先后两次发生舱体的泄漏故障[2]。为解决空间站泄漏监测问题,从1990年起,美国就开始进行空间站的泄漏监测研究,多年的研究成果表明[3]:对于贯穿性裂缝的泄漏最有效的检测方式是采用“舱压监测法”;对于冲击(微流星、空间碎片引起的)、裂纹、孔洞引起的泄漏最有效的监测方式是“声发射法”。“声发射法”的优势在于可以在监测泄漏的同时进行漏点的定位,但系统复杂、核心技术多、研制难度大,仅有美国等极少数国家掌握该项技术;……
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