Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: Ветерок
Направление НПИ: 5. Технологии освоения космического пространства
Секция КНТС: 7. Технические исследования и эксперименты
Наименование эксперимента: Отработка новых технологий оптимизации газовой среды в обитаемых отсеках РС МКС
Цель эксперимента:

Целью КЭ является подтверждение работоспособности аппаратуры и эффективности новых технологий оптимизации газовой среды в условиях орбитального полета на PC МКС.

Описание эксперимента:

Проблема очистки воздуха в обитаемых отсеках автономно функционирующих ПКА, с долговременным изолированным пребыванием в них космонавтов, от разнообразных загрязнений, от аэрозолей и микроорганизмов является одной из приоритетных задач.

Для решения указанной проблемы целесообразно использовать достижения элетронно-ионной технологии, основанной на применении ионного вентилятора-очистителя. В вентилятор-очиститель поступает воздух обитаемого отсека, где он очищается в слабом коронном разряде и электростатическом фильтре от частиц пыли размерами от 0,1 мкм до 10 мкм и микроорганизмов. Из вентилятора-очистителя воздух выходит обогащенный как положительными, так и отрицательными аэроионами. При этом вентилятор-очиститель малошумен (менее 30 дБ на расстоянии 1 м), так как в нем нет механически движущихся частей.

Задачи эксперимента:

- создание и отработка аппаратуры для кондиционирования, деодорации и дезинфекции газовой среды внутри ГО РС МКС,

- определение и сравнение параметров газовой среды в штатном режиме с использованием новой аппаратуры.

КЭ выполняется в 2 этапа:

- На первом этапе производится отработка (с использованием ВОВ) процесса оптимизации параметров газовой среды в условиях натурных испытаний. Для контроля параметров газовой среды используются имеющиеся на борту штатное измерительное оборудование и научные приборы типа аппаратуры "Скорпион".

- На втором этапе эксперимент проводится с использованием вентилятора-очистителя воздуха (ВОВ) и бортового варианта комплекта ИА, таким образом, чтобы регистрация выходных характеристик ВОВ по воздушному потоку производилась при помощи измерителя концентрации аэроионов и термоанемометра в нескольких характерных точках модулей станции в различные моменты времени.

После выполнения запланированного объема задач КЭ «Ветерок» комиссией из специалистов ОАО РКК "Энергия" и представителей смежных организаций на основе анализа научных результатов принимается решение о дальнейшем использовании аппаратуры в составе штатных систем.

Бортовая реализация КЭ «Ветерок» завершена. В 2012 г планируется проработать возможность возврата ВОВ и завершить летный этап с выпуском итогового отчета.

Новизна эксперимента:

В КЭ «Ветерок» продолжается мониторинг параметров газовой среды внутри отсеков МКС. Подобные исследования уже проводились в КЭ «Скорпион» и продолжаются в КЭ «Среда-МКС».

Аналогами ВОВ (вентилятор-очиститель воздуха), входящего в состав НА, являются бактерицидный облучатель "УБО-01-Кронт" разработки ГП "Кронт" НПО им.С.А. Лавочкина, установка обеззараживания воздуха УОВ "Поток 150-М-01" разработки научно-производственной фирмы "Поток Лтд", система ионизации воздуха ГСЛИ.632122.001-0 разработки РКК "Энергия" им. СП. Королева.

Научная аппаратура:

Изготовителем НА является ОАО РКК «Энергия».

В настоящее время НА находится на борту МКС.

НА «Ветерок» состоит их двух функционально независимых комплектов:

1. Вентилятор-очиститель воздуха (ВОВ) (масса не более 6 кг; габариты: 245x242x89 мм.)

2. Комплект измерительной аппаратуры (ИА), состоящий из термометра-анемометра (ТАН-1) и счетчика аэроионов (ИКАР-1) (масса не более 5 кг)

Общая масса НА в укладке, не более -15 кг; габариты укладки - 400х500х250мм; потребляемое напряжение - 28 (+ 0, 5... -5, 5) В постоянного тока; потребляемая мощность - не более 20 Вт.

ВОВ должен обеспечивать:

- производительность - 15 л/с;

- степень очистки от частиц с размерами - от 0,1 до 0,3 мкм с эффективностью 90%; свыше 1мкм - 100%;

- среднюю, концентрацию отрицательных и положительных аэроионов на расстоянии 1 м от ВОВ - до 50000 ед./см3.

Комплект ИА должен иметь следующие характеристики:

- диапазон измерения концентраций аэроионов - 102—106 ед./см3 с погрешностью 30%;

- диапазон измерения скоростей - 0-2 м/с с погрешностью ±0,05м/с;

- диапазон измерения температуры - 0...80°С с погрешностью ±0,5°С.

Ожидаемые результаты:

Ожидаемым результатом КЭ является подтверждение эффективности новой технологии кондиционирования воздуха на орбитальной станции и работоспособности предлагаемого вентилятора-очистителя в условиях орбитального полета. Применение вентилятора-очистителя в случае успешного завершения КЭ в качестве штатного прибора позволит существенно снизить нагрузку на основную СОЖ и значительно улучшить параметры среды обитания космонавтов.

Полученные результаты:

В ходе МКС-22, МКС-24, МКС-26, МКС-27 и МКС-28 выполнено 9 сеансов эксперимента. По результатам измерений было установлено, что концентрация и полярность аэроионов в зоне работы аппаратуры (на расстоянии 1 м от окна аппаратуры) были на уровне нижней границы нормы (ГОСТ Р 50804-95 и СанПиН 2.2.4.1294-03), а под прибором ниже нормативных значений. При сравнении концентраций ионов до и после работы аппаратуры в режиме прокачки воздуха через электростатический фильтр аппаратуры установлено, что данный процесс не приводит к ионизации воздушной среды в гермообъеме МИМ2. Анализ динамики изменения коэффициента униполярности ионов в гермообъеме МИМ2 показал, что после трёхчасовой работы аппаратуры прослеживается тенденция к уменьшению величины данного показателя (НТО «Анализ и экспертная оценка результатов НПИ на РС МКС по направлению «Технические исследования и эксперименты» по состоянию на 2011 г., выдача предложений по программам НПИ» № 781-5/208 от 14.10.2011 г.).

Сроки проведения: 2009 - 2011 гг.
Состояние эксперимента: Завершен
Организация постановщик: ОАО РКК «Энергия»
Организации участники: ФГУП НКТБ «Феррит» (г.Воронеж), ГНЦ РФ ИМБП РАН, ФГБУ «НИИ ЦПК им. Ю.А.Гагарина», ЦУП-М ФГУП ЦНИИмаш.
Научный руководитель: Карелин В.Г.
Публикации по эксперименту:

Список публикаций в процессе редактирования.

Последнее обновление: 14.11.2017

Информационная справка

Программы

Изображения