В 2021 году в компании «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва« (ИСС, входит в состав Госкорпорации «Роскосмос») построен ряд новых рабочих мест для производства космической техники.
Эргономичность — понятие, которое прочно вошло в нашу жизнь. Оно идеально подходит для описания процессов техперевооружения в компании «ИСС». Ведь рабочие места, которые сегодня создаёт или модернизирует «фирма Решетнёва», многофункциональны, обладают гибким интеллектом, безопасны и удобны в управлении. С их помощью обеспечивается изготовление космической техники, соответствующей мировым стандартам.
Запечём и в космос
Два этажа и более 200 кв. метров площади занимает в цехе корпусных узлов новая термовакуумная камера ТБК-110, предназначенная для испытаний сотовых конструкций. Её строительство завершено в 2021 году. Новое оборудование позволит значительно снизить производственную нагрузку на имеющиеся вакуумные установки компании «ИСС». ТБК-110 — это универсальная камера, позволяющая проводить различные виды испытаний: обезгаживание, термоциклирование и контроль герметичности.
Её отличительной особенностью является прямоугольная форма конструкции, которая позволяет оптимально использовать внутренний объём при термоциклировании сотовых панелей. Камера оснащена высокопроизводительной вакуумно-откачной системой, криогенным экраном, комплектом имитаторов теплового потока и 160-канальной контрольно-измерительной системой создания температурных полей на объекте испытаний. Внутренние размеры термовакуумной установки составляют в длину 7,5 метра, в ширину 4 метра, в высоту 4,5 метра. Её полезный объём — 110 кубических метров.
Габариты термовакуумной камеры ТБК-110 позволяют одновременно проводить отработку нескольких сотопанелей. Уже сейчас успешно проведён ряд термоциклических испытаний рефлекторов и спиц антенно-фидерных устройств, что подтверждает её универсальность и востребованность.
Лёд и пламень
Как отдельные элементы, так и полностью готовые спутники обязательно проходят проверки в условиях вакуума и критических температур в диапазоне минус 140ºC и плюс 150ºC. В компании «ИСС» сегодня завершается строительство уникального комплекса термовакуумных испытаний с системой реконденсации жидкого азота.
Комплекс является одним из самых современных в России с точки зрения оснащённости и применяемого технологического оборудования. Он включает две установки, уже смонтированные в монтажно-испытательном корпусе (МИК) второй очереди. Первая из них — КВУ-1500 имеет объём около 2400 кубометров, внутренний диаметр 12,8 м и высоту 12 м — после ввода в эксплуатацию это будет одна из самых больших действующих термовакуумных установок в отрасли. Вторая вакуумная камера ВУ-180 может иметь четыре различные конфигурации с полезным объёмом от 45 до 220 кубометров.
Наличие двух установок позволяет осуществлять на площадке МИК-2 полный цикл проверок на устойчивость к термовакуумным воздействиям как космических аппаратов, так и их составных элементов. Проектом предусмотрено наличие в КВУ-1500 верхнего и бокового порталов. Это сделано для удобства загрузки и монтажа объектов испытаний, которые можно располагать в камере как горизонтально, так и вертикально. Ввод камеры в эксплуатацию даст возможность испытывать всю линейку космических аппаратов, выпускаемых предприятием сегодня и планируемых к созданию в ближайшей перспективе, а также проводить испытания трансформируемых механических систем с габаритами до 12,5 метров.
Хорошая встряска
Перед тем, как отправить космические аппараты на космодром запуска, необходимо полностью подтвердить соответствие качества их сборки и работоспособности заданным параметрам. Программа механических испытаний предполагает проверки изделий в условиях имитации нагрузок, возникающих на участке выведения ракетой-носителем.
На предприятии более десятка рабочих мест, где космические аппараты и их элементы проходят вибрационные испытания. Поскольку спутники становятся всё более многофункциональными и оснащаются дополнительным оборудованием, меняются их конструкции, увеличиваются габариты — соответственно обновляется база их мехиспытаний.
Два важных приобретения этого года — вибрационный и ударный стенды для проверок устойчивости спутников и их элементов к механическим нагрузкам. Помимо этого, на площадке второй очереди МИКа завершён основной объём работ по созданию вибрационного стенда, который будет самым крупным в России. Для заливки его бетонного основания потребовалось ни много ни мало — 700 тонн бетона.
Новые рабочие места позволят оптимизировать сроки и обеспечивать безупречное качество космических аппаратов на всех этапах их создания.
В 2021 году в компании «ИСС» введено в эксплуатацию 14 единиц технологического оборудования на общую сумму порядка 476,4 млн рублей. Также по итогам проведённых конкурсных процедур заключены договоры на поставку 22 единиц нового оборудования на общую сумму порядка 683,5 млн рублей в 2022 году.
Шума много не бывает
Звук отбойного молотка достигает 120 децибел, взлетающего самолёта — 145 децибел (заметим, контузия у человека наступает уже при 135 децибелах). Сибирские спутникостроители знают, как с помощью воздушных потоков создать мощнейшие вибрации, имитирующие звук ракеты, силой 152 децибела. При таком давлении в ИСС проводят акустические испытания спутников и их составных элементов.
В последние годы у предприятия появилась необходимость в создании нового рабочего места акустических испытаний, где можно размещать изделия длиной до 13 метров. Для этого во втором здании монтажно-испытательного корпуса построена новая акустическая камера объёмом 1500 кубометров. «Решетнёвцы» продумали и реализовали защиту персонала и здания от мощных звуковых воздействий, имитирующих гул космодрома. Помещение акустической камеры укреплено железобетонными стенами толщиной около метра, герметизация обеспечивается с помощью откатных ворот массой около 200 тонн и автоматической системы уплотнения.
Внутренне оснащение камеры позволит испытывать спутники в условиях, максимально приближенных к реальным. Для проведения цикла акустических испытаний изделия достаточно порядка 25 кубометров сжатого воздуха. Он накапливается в 12 баллонах — объёмом 2,5 кубометра каждый с внутренним давлением 250 атмосфер. Сжатый воздух из баллонов, проходя через узел редуцирования, подаётся в генераторы звука, давление в процессе подачи понижается до 2,5 атмосферы, воздух при этом охлаждается и требуется его подогрев. Система подогрева в АРК-1500 обладает внушительной мощностью — 680 кВт. Для сравнения, используемая сегодня в компании «ИСС» акустическая камера оснащена системой подогрева «всего» 320 кВт. Но и объём у неё поменьше — 660 кубометров.
Требуемый уровень акустического воздействия в АРК-1500 создадут с помощью четырёх генераторов звука суммарной мощностью 130 кВт. Поддерживать спектр звука предполагается с помощью цифровой системы автоматического управления.
Власть над металлом
Потребности фирмы в деталях и элементах повышенной точности всё время растут. И их никак не решить без пополнения станочного парка. Сегодня в цехе наземной продукции и инструмента исправно работает оптический прецизионный профилешлифовальный станок с числовым программным управлением, приобретённый в 2021 году за счёт средств федерального бюджета. Оборудование не только дорогостоящее, но и уникальное. Таких по всей России наберётся в общей сложности не более десяти, говорят работники цеха, а в усовершенствованной модификации, такой как на нашем предприятии, это и вовсе чуть ли не единственный экземпляр.
Станок используется для высокоточной обработки деталей сложных геометрических форм. С его помощью изготавливают режущий инструмент, средства измерения, формообразующие поверхности деталей штампов и пресс-форм.
Обработка профиля осуществляется по теневому изображению детали и контура, нанесённого на кальке — это мишень, которая размещена на экране проектора станка. С помощью оптической системы происходит увеличение профиля детали в 20 или в 50 раз. Ещё более точный визуальный контроль происходит с помощью линзы, увеличивающей профиль детали более чем в 100 раз. Благодаря проектору с высокими характеристиками по точности и чёткости и системой визуального контроля операторы могут без труда выполнять прецизионную обработку деталей, добиваясь точности контура с максимальной погрешностью один микрометр.
Управление станком может осуществляться в ручном, полуавтоматическом режиме и с помощью управляющей программы. Это особенно актуально, если речь идёт о мелкосерийном производстве.