Дозы радиации, изменяющие свойства материалов

При превышении допустимой дозы радиации пластические материалы теряют механические и электрические свойства (прозрачные - мутнеют), керамические материалы и стекло теряют свои механические, электричес­кие и оптические свойства, резиновые материалы – эластичность, полупроводники - коэффициент усиления.

Таким образом, если сопоставить табл. 1.12 и табл. 1.13, можно увидеть, что особенно тяжелыми условиями для работы КА являются радиацион­ные пояса.

К выбору материалов для КА нужно подходить с очень большой осторожностью.

Защита от радиации определяется в основном массой защитного материала.

При воздействии повышенной радиации резко снижается эффектив­ность фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) (они отказывают при солнечных вспышках и теряют эффективность при работе в радиацион­ных поясах).

Особая трудность с хранением фотопленки в зоне радиационных поясов (защита 0,001...0,010 г/м²), поэтому приходится переходить на другие приемы записи информации (на ИСЗ «Тирос», работавшем на высотах Н = 500...600 км, применялась магнитная запись).

Интенсивность воздействия радиационных поясов увеличивается в моменты солнечных вспышек.

Гамма-излучение также воздействует на кварцевое стекло, поэтому необходима защита оптической аппаратуры щитками.

Ультрафиолетовое излучение (УФИ) составляет постоянный фон солнечного излучения. Металлы безразличны к УФИ, но оно вредно для оптики (наружное остекление иллюминаторов делают из кварцевого стекла с защитными шторками). На пластические материалы УФИ действует аналогично радиации, поэтому необходима экранно-вакуумная теплоизоляция (ЭВТИ). В этом случае нужно бояться разрушения пластиков от нарушения теплового режима.

УФИ особенно неприятно для эмалевых красок, так как красители теряют свои свойства. Белая краска на основе TiO₂ желтеет, нарушаются оптические свойства. Изменение оптических свойств поверхности ИСЗ может привести к нарушению теплового режима. В настоящее время используются керамические краски.

Микрометеорное воздействие. Активное воздействие (пробои) микрометеоров на КА пока еще не обнаружено, возможно, из-за относительно малого времени работы аппаратов подобного типа.

Основное воздействие микрометеоров - это эрозия оптики.

На низких орбитах Земли микрометеорное воздействие на оптику 200 Å/год, вдали от Земли – это воздействие существенно меньше и вне сферы действия Земли (r ≥ 1 млн км) составляет 1 Å/год (10^–10 м).

Исследования, проведенные на ИСЗ, показали, что вблизи Земли много микрометеоритной пыли (пылевые частицы массой m = 10^–12 г), которая вызывает эрозию оптики.

Для борьбы с эрозией стремятся оптику ставить перпендикулярно направлению движения и зашторивать (особенно оптические датчики системы ориентации КА). Если полет КА идет от Земли, то целесообраз­но оптическую аппаратуру ориентировать на Землю.

По оценке столкновения с микрометеорами имеется довольно большая информация, которая отражается на графике данных по количеству метеоров в окрестности Земли в зависимости от их массы (рис. 1.13).

Из графика видно, что для низких орбит ИСЗ количество метеоров возрастает из-за наличия мелкого пылевого облака вблизи Земли.

Для оценки радиуса кратера, выбиваемого метеоритом, можно воспользоваться формулой Бьерка:

где m – масса метеорита, г; V – скорость метеорита, м/с; К – коэффициент, зависящий от материала (К=1,09 для алюминиевого бойка, ударяющего по алюминиевой стенке, К = 0,606 – железо по железу, К = 1,3 – свинец по свинцу; К = 0,9 – алюминий по железу).

Для ориентировочных расчетов можно принять K=1.

Условием пробиваемости стенки является выбор тол­щины стенки, в 1,5...2 раза превышающей радиус крате­ра, т.е. δ_ст = (1,5...2) r.

Для расчета толщины ме­теорной защиты может быть использована формула, полу­ченная на основе теории гид­родинамического удара:

Что касается скорости встречи метеора с КА, то принимается средняя скорость V_ср = 20 км/с; максимальная – V_max = 70 км/с.

В космосе имеется постоянный фон метеорных частиц и потоки частиц, встречаемых при прохождении метеорных потоков. Длительность ливней метеорных потоков не превышает нескольких дней; ливней не более 20 и все они известны.

Повышенная защита аппарата за счет увеличения толщины корпуса нецелесообразна, так как приводит к перетяжелению конструкции КА. Поэтому следует разрабатывать защиту в двух направлениях:

1) секционирование КА с одновременным дублированием аппаратуры и служебных систем, чтобы в случае выхода из строя одного отсека обеспечить работу другого (основное средство защиты);

2) создание защитных противометеорных экранов. В этом случае метеор пробивает обшивку экрана и распадается на большое количество мелких частиц, которые уже не опасны для обшивки КА, что позволяет значительно уменьшить толщину основной обшивки.

Расстояние, на которое необходимо установить экран, чтобы обеспечить наивыгоднейшие условия для защиты обшивки КА, можно определить по формуле

Для защиты жизненно важных частей ИСЗ с толщиной обшивки δ_обш = 2 мм размещаем экран δ_экр = 0,2...0,3 мм на расстоянии s = 5δ_обш = 10 мм, и это расстояние между экраном и обшивкой заполняем сотовым наполнителем.

Рис. 1.14. Метеорная защита и схема дробления метеора на экране: 1 – дренаж; 2 – экран; 3 – обшивка; 4 – соты; 5 – пенопласт; 6 – осколки метеора; 7 – метеор; 8 – пробои экрана; 9 – экран; 10 – обшивка; 11 – осколки обшивки; 12 – тепло- и звукоизоляция; 13 – внутренняя обшивка

Кроме внешнего экрана, необходим еще и внутренний экран, так как при ударе выбивается обшивка с внутренней стороны (рис. 1.14), осколки которой могут повредить элементы бортовых систем. Этот экран, размещенный на тонкой металлической подложке, может одновременно служить тепло- и звукоизоляцией.

Трение в условиях глубокого вакуума.В конструкции КА есть много подвижных соединений. Проблема работы трущихся пар в условиях глубокого вакуума давно известна проектировщикам вакуумных установок. В подвижных соединениях обычно стремятся заменить сухое трение гидродинамическим. Для этой цели используют различные смазки для создания жидкого подслоя.

Смазки в условиях глубокого вакуума испаряются и гидродина-мичес­кое трение сменяется сухим трением, которое характеризуется скалывани­ем частиц с поверхности.

Сложной задачей является обеспечение смазки в тру­щихся парах – шарнирах, подшипниках, выдвигающих­ся телескопических механиз­мах, зубчатых зацеплениях и пр. Испарения смазок приво­дит к сухому трению неокисляемых в вакууме поверхнос­тей. Чистые поверхности при контакте подвержены интен­сивной диффузии и «холод­ной сварке».

После относительно не­долгого пребывания в вакуу­ме (1...3 ч) существенно уве­личивается коэффициент тре­ния смазанных пар (рис. 1.15). Однако в процессе работы (за 8... 10 мин) он понижается до низкооборотные пары работают и нужно избегать высокооборотных пар.

Для улучшения работы подвижных соединений в условиях глубокого вакуума применяют: специальные консистентные смазки и антифрикционные материалы с низким давлением насыщенных паров; различные покрытия (фосфатирование, окисные пленки, цементиро­вание); самосма-зывающиеся материалы (пластмасссы, текстолиты, специальные материалы); замену трущихся пар – полную, либо частичную (вынесение в космос низкооборотных пар, герметизацию, снижение испарения смазки при частичной герметизации и др.).

Влияние невесомости. Состояние невесомости возникает, когда к телу, находяще­муся в пространстве, не приложены никакие внешние силы, кроме силы притяжения. Если КА находится в центральном поле тяго­тения и не вращается вокруг своего центра масс, он испытывает невесомость, характерным признаком которой является то, что ускорения всех элементов конструкции, деталей приборов и час­тиц человеческого тела равны ускорению силы тяжести.

Положительное свойство невесомости – возможность примене­ния в космосе ажурных, тонких и очень легких конструкций (в том числе надувных) при создании крупномасштабных сооружений на орбите (например, гигантских антенн радиотелескопов, панелей солнечных батарей орбитальных электростанций и т. п.). В на­стоящее время эта возможность в полной мере не используется из-за силовых факторов, действующих на КА при выведении их в космос. Большой научный и практический интерес представляет использование невесомости в различных технологических процессах для получения материалов и изделий со свойствами, недо­ступными в условиях земной силы тяжести (получение металличе­ских и полупроводниковых материалов, состоящих из элементов существенно различными удельными весами, композитных материалов с заднее заданным распределением компонентов, по объему, выращивание больших полупроводниковых кристаллов

Невесомость оказывает влияние на физические процессы, про­текающие в системах и агрегатах КА, вследствие отсутствия конвективного теплообмена и гидростатических сил. При отсутствии гидростатических сил положение жидкости в емкостях (баках баллонах) зависит лишь от сил поверхностного натяжения и сил сцепления между жидкостью и стенкой емкости, что, может при­вести к отливу жидкости от заборных устройств в баках (баллонах) и нарушить работу, в частности, запуск двигательных уста­новок (ДУ) на жидких, и особенно на криогенных компонентах топлива, так как пузырьки пара или газа в жидком компоненте могут привести к кавитационному срыву и поломке насоса или просто к останову (выключению) двигателя.

Для удержания жидкости в определенном положении в баках (баллонах) применяют специальные перегородки сетки и другие устройства. Разделение жидкой и газовой фаз в баках можно достигнуть либо путем создания начальной перегрузки (с помощью малых РД раскрутки всей космической системы вокруг центра масс и т.п.), либо за счет установки непроницаемой подвижной перегородки (поршня, эластичной ткани, пластика или металли­ческой мембраны), либо за счет использования сил поверхност­ного натяжения (сетчатые заборные устройства в баках). Первый способ находит применение в системах обеспечения запуска ДУ космических ракетных блоков, второй и третий – в ДУ орбитальных станций, КА и КК.

Полет в невесомости требует закрепления на своих местах ап­паратуры и оборудования, а также оснащения обитаемого КА средствами фиксации космонавтов, предметов их труда и быта.

Первичными эффектами невесомости являются снятие гидро­статического давления крови и тканевой жидкости, весовой на­грузки на костно-мышечный аппарат, а также отсутствие грави­тационных стимулов специфических гравирецепторов афферент­ных систем. Реакции организма, обусловленные длительным пре­быванием в невесомости, выражают, по существу, его приспособ­ление к новым условиям внешней среды и протекают по типу «неупотребления» или «атрофии от бездействия».

Состояние невесомости в начальный период часто вызывает нарушения пространственной ориентации, иллюзорные ощущения и симптомы болезни движения (головокружение, дискомфорт в желудке, тошнота и рвота), что связывают главным образом с реакциями вестибулярного аппарата и приливом крови к голове. Наблюдаются также изменения субъективного восприятия нагру­зок и некоторые другие изменения, вызываемые реакциями чув­ствительных органов, которые настроены на земную силу тяжести. В течение первых десяти дней пребывания в невесомости в зави­симости от индивидуальной чувствительности человека, как пра­вило, происходит адаптация к указанным проявлениям невесомо­сти и самочувствие восстанавливается.

В условиях невесомости происходит перестройка координации движений, развивается детренированность сердечно-сосудистой си­стемы.

Невесомость влияет на баланс жидкости в организме, обмен белков, жиров, углеводов, минеральный обмен, а также на неко­торые эндокринные функции. Наблюдаются потери воды, электро­литов (в частности, калия, натрия), хлоридов и другие изменения в обмене веществ.

Ослабление действия внешних сил на структуры, несущие ве­совую нагрузку, приводит к потере кальция и других веществ, важных для поддержания прочности костей. После длительного воздействия невесомости возможны явления легкой мышечной атрофии, некоторая слабость мускулатуры конечностей и т. д.

К числу наиболее общих проявлений неблагоприятного влия­ния невесомости на организм в сочетании с другими особенно­стями условий жизни на космическом корабле относится астенизация, отдельные признаки которой (ухудшение работоспособно­сти, быстрая утомляемость) обнаруживаются уже в процессе са­мого полета. Однако наиболее заметно астенизация сказывается при возвращении на Землю. Снижение массы тела, мышечной мас­сы, минеральной насыщенности костей, уменьшение силы, вынос­ливости, физической работоспособности ограничивают переноси­мость стрессовых воздействий, характерных для этого периода пе­регрузок, и действия земной силы тяжести.

Нарушения двигательной функции в условиях космического полета, по-видимому, не являются критическими, так как выра­ботка навыков координации движений в невесомости протекает относительно успешно. Значительно более неблагоприятными представляются нарушения координации движений, которые мо­гут развиваться в реадаптационный период в зависимости от про­должительности воздействия гиподинамии и невесомости.

Ортостатическая неустойчивость, характеризующаяся выра­женным усилением физиологических изменений, появлением голо­вокружения, слабости, тошноты, и особенно возможностью обмо­рочного состояния при вертикальной позе, представляет весьма серьезную проблему, типичную для послеполетного периода, хотя после кратковременных полетов эти признаки были непродолжи­тельными и легко обратимыми.

Изменения иммунологических реакций и устойчивости к ин­фекциям сопровождаются возрастанием восприимчивости к забо­леваниям, что может привести к возникновению критической ситуации во время полета. В кратковременных полетах значитель­ных изменений со стороны иммунологической реактивности не от­мечалось.

Существует определенная вероятность того, что и некоторые другие сдвиги в функциональном состоянии организма могут влиять на продолжительность безопасного пребывания в условиях длительной невесомости. Одни из них определяются процессами перестройки механизмов нервной и гормональной регуляции ве­гетативных и двигательных функций, другие зависят от степени структурных изменений (например, мышечной и костной ткани), детренированности сердечно-сосудистой системы и обменных сдвигов. Разработка и внедрение системы мероприятий по профи­лактике этих расстройств являются одной из важных задач ме­дицинского обеспечения длительных космических полетов.

В принципе возможны два способа профилактики влияния не­весомости. Первый состоит в том, чтобы предотвратить адаптацию организма к невесомости, создавая на КА искусственную силу тяжести, эквивалентную земной; это наиболее радикальный, но сложный и дорогостоящий способ, причем исключающий преци­зионные наблюдения за внешним пространством и возможности экспериментов в условиях невесомости. Второй способ допускает частичную адаптацию организма к невесомости, но вместе с тем предусматривает и принятие мер по профилактике или умень­шению неблагоприятных последствий адаптации. Профилактиче­ское действие защитных средств рассчитано в первую очередь на поддержание достаточного уровня физической работоспособности, двигательной координации и ортостатической устойчивости (пере­носимости перегрузок и вертикальной позы), поскольку по совре­менным данным изменения этих функций, возникающие в реадаптационный период, представляются наиболее критическими.

Естественным и практически осуществимым является профи­лактическое воздействие на такие первичные пусковые эффекты невесомости, как снятие гидростатического давления крови и ве­совой нагрузки на костно-мышечный аппарат, что позволяет исключить или ослабить длинную цепочку вторично обусловленных сдвигов, в том числе и вызывающих наибольшую озабочен­ность в реадаптационном периоде. Значительно более сложно пари­рование тех изменений, которые возникают в деятельности аффе­рентных систем в невесомости. Восполнить отсутствие гравитаци­онных стимулов для специфических гравирецепторов, не прибегая к созданию искусственной тяжести, невозможно. Профилактиче­ские и терапевтические воздействия могут быть адресованы не только к первичным, или пусковым, эффектам невесомости, но и к более низким уровням патогенетической цепи.

Профилактика реакций, связанных с отсутствием гидростати­ческого давления крови в невесомости во время полета, может состоять, во-первых, в использовании средств и методов, искус­ственно воспроизводящих эффект гидростатического давления: дыхание под избыточным (выше атмосферного на 15…22 мм рт. ст.) давлением, воздействие отрицательным (ниже атмосфер­ного на 25…70 мм рт. ст.) давлением на нижнюю половину тела и др., во-вторых, в профилактическом воздействии на некоторые промежуточные звенья патогенетической цепи с помощью фарма­кологических и гормональных препаратов. В послеполетный пе­риод рекомендуется ношение противоперегрузочных костюмов, обычно используемых летчиками (при давлении в камерах 35…50 мм рт. ст.), и установление щадящего режима с постепенным, дозированным увеличением времени пребывания в вертикальной позе.

Восполнение дефицита весовой нагрузки на костно-мышечный аппарат в условиях невесомости относится к числу весьма пер­спективных направлений в разработке профилактических меро­приятий и обеспечивается за счет физической тренировки с ис­пользованием пружинных или резиновых эспандеров, велоэргометров, тренажеров типа «бегущей дорожки» и нагрузочных костю­мов, создающих статическую нагрузку на тело и отдельные мы­шечные группы за счет резиновых тяг.

В системе профилактики сдвигов, преимущественно обуслов­ленных отсутствием весовой нагрузки на опорно-двигательный аппарат, могут найти применение и другие методы воздействия, в частности, электростимуляция мышц, применение гормональных препаратов, нормализующих белковый и кальциевый обмен, а так­же различные способы повышения устойчивости организма к ин­фекциям.

В общей системе защитных мероприятий должна быть учтена также возможность повышения неспецифической сопротивляемости организма за счет снижения неблагоприятного воздействия стресс-факторов космического полета (снижение уровня шумов, опти­мизация температуры, создание надлежащих гигиенических и бы­товых удобств), обеспечения достаточного водопотребления, пол­ноценного и хорошо сбалансированного питания с повышенной витаминной насыщенностью, обеспечения условий для отдыха, сна и т. д. Увеличение внутреннего объема космических кораблей и создание на них улучшенных бытовых удобств заметно способ­ствуют смягчению неблагоприятных реакций на невесомость.

Следует отметить, что в системе мероприятий по профилактике неблагоприятного влияния на организм человека длительной не­весомости самостоятельное значение принадлежит предполетному отбору и тренировке, а также восстановительной терапии, исполь­зуемой в послеполетном периоде.

На современном уровне знаний достижение относительно гар­моничного профилактического эффекта может быть обеспечено лишь при использовании комплекса профилактических средств, адресованных различным звеньям патогенетической цепи. Пра­вильность такого подхода к построению системы профилактиче­ских мероприятий наглядно продемонстрировали полеты экипажей орбитальных станций «Салют» (30, 63, 96, 140, 175, 185 и 211 сут), «Скайлэб» (28, 59 и 84 сут), «Мир» (115. 125, 140, 144, 160, 169. 174, 179, 182, 184, 188, 196, 198, 207, 240, 326, 365, 437 сут) и МКС (128, 140, 167, 184, 195 сут). Эти полеты подтвердили способность человека существовать и функционировать на современных КА при использовании соответствующих средств профилактики, однако необходимо дальнейшее исследование влияния невесомо­сти на организм человека.

Космическое пространство не является однородной средой с постоянными (хотя бы в среднем) свойствами в каждой своей точке, поэтому конкретные условия полета КА будут зависеть от области пространства, траектории и продолжительности полета.

В общем случае полет КА будет происходить:

– вне планеты, когда все необходимое для нормального сущест­вования КА и его экипажа должно находиться на его борту;

– в условиях глубокого вакуума, что вызывает необходимость подбора и разработки удовлетворяющих этому условию конструк­ционных материалов и смазок, обеспечения герметичности отсе­ков КА, разработки особых средств обеспечения теплового ре­жима КА и т..п.;

– в условиях невесомости, что исключает нормальный конвек­тивный теплообмен и гидростатическое давление жидкостей, вы­зывает изменение или нарушение жизненно важных функций че­ловеческого организма;

– в условиях метеорной опасности, которая требует разработки конструкции, устойчивой к воздействию метеорных частиц;

– в условиях радиационной опасности, обусловленной электро­магнитным и корпускулярным излучениями солнечного и галакти­ческого происхождения, в связи с чем необходимо обеспечение радиационной защиты экипажа и устойчивых к воздействию ра­диации материалов и аппаратуры.

Следует отметить, что при увеличении длительности космиче­ских полетов как в околоземном пространстве, так и при полетах к другим планетам роль фактора внешних физических условий существенно возрастает.

Кроме рассмотренных выше условий полета в космическом пространстве при разработке КА следует учитывать условия по­лета на участке выведения на орбиту в составе ракетно-космической системы, а для аппаратов, возвращаемых на Землю, – условия полета на участке спуска в атмосфере и приземления.

Герметизация отсеков. Обычно герметические отсеки заправляются до давлений р = 0,9...0,13 МПа.

Раньше такие отсеки заправляли азотом, но азот снимает антифрикци­онные свойства графитовых щеток электрических двигателей (влага испаряется и чешуйки графита становятся абразивом). При заправке азотом необходима добавка 3...4 % кислорода и соответствующая влажность с точкой выпадения росы (–10... –20) °С.

Температура отсеков обычно выбирается в диапазоне 0...40 °С, отрицательные температуры нежелательны, что связано с влажностью газов.

Большие потери давления (утечки) на 20...30 % нежелательны, так как может быть нарушена нормальная работа системы терморегулирования.

Допустимый перепад давлений для ИСЗ составляет 0,03...0,05 МПа.

Всякий отсек имеет стыки и соединения, через которые могут происходить утечки:

где V – объем газа, который равен внутреннему объему отсека, л; ∆р=20...30 % – потеря давления.

Процесс истечения можно считать стационарным (молекулярным) с постоянной скоростью, т.е. абсолютная величина утечки Q _ут не будет зависеть от общего объема (утечки через стык пропорциональны размерам щели (δ-l).

при этом принято, что δ = const при одинаковой затяжке стыков любого объема.

Следовательно, за фиксированное время у отсека меньших объемов будет больший перепад давлений. Отсюда требование: малые отсеки должны иметь более высокую степень герметичности для допустимого перепада давлений ∆р по сравнению с большими отсеками.

Пример. Для отсека с объемом V= 10 м³ и допустимой потерей давления ∆р = 270 Па
при времени работы около 1 года получили Q _ут = 7Н∙м/с, что отвечает требованиям не очень высокой степени герметичности.

Невысокая степень герметичности допускает:

Невысокая степень герметичности требует:

Отсюда требование к компоновке ИСЗ: с точки зрения обеспечения лучшей герметичности необходимо все агрегаты компоновать в одном герметическом отсеке, а не в мелких (особенно выносных) блоках, где требуется более высокая степень герметичности.

Для герметизации стыков обычно используется белая вакуумная резина (почти чистый каучук), которая допускает обжатие ∆l ~ 30...50 % и хорошо работает до давлений р = 4 МПа.

В диапазоне температур –30° ≤ t ≤ +50 (100 °С) гарантируется время работы t = 0,5... 1 год.

Силиконовые резины работают в диапазоне температур –150°≤ t ≤+350°С.

Рис. 1.16. Герметизация стыков многократного действия:

а – уплотнение шнуром; б – схема фланцевого соединения;

в – разъемные стыки (люки) – клиновые или винтовые зажимы (без проворота крышки);

г – схема уплотнения с помощью шланга

Технологические люки и люки однократного или малократного дей­ствия могут быть загерметизированы с помощью резинового шнура (рис. 1.16, а).

Вместо резины в качестве уплотнения может использоваться фторопласт, но после каждой разборки стыка фторопластовые кольца нужно менять, так как фторопласт неупругий материал.

Если стык затягивается болтами, то к жесткости его предъявляются особые требования. Для того чтобы вспучивание фланцев между болтами не нарушало герметичность, необходимо выбирать диаметр болта приблизительно равным толщине фланца d_б = h_ф, а расстояние между болтами l = (8... 10) d_б.

Чрезвычайно сложная про­блема – герметизация люков. Применение болтового соеди­нения недопустимо. Предъ­являются особые требования к нажимным устройствам: зажим должен быть только поступа­тельным, без проворота крыш­ки люка во избежание сминания уплотнения.

Для плоских люков могут быть предложены следующие решения:

а) возможно использование клиновых зажимов, которые при повороте сжимают стык;

б) для герметизации фигурных люков можно применять, как и в авиации, надувные шланги. В шланг подается сжатый воздух под
давлением. Однако с помощью шлангов высокую степень герметичности
обеспечить трудно;

в) для герметизации стыков, работающих в условиях высоких
температур, возможно применение металлических колец и прокладок из
мягких металлов. Стыки, работающие на изгибную и объемную деформации прокладки, показаны на рис. 1.17;

г) стыки с использованием в качестве уплотнения металлов преимуще­ственно одноразового действия;

д) для герметизации стыков ИСЗ с большим временем работы можно
применять сварку; фланцы стыков такого типа изготовляются с облоем,
по которому производят роликовую сварку стыков. При технических
испытаниях возникает необходимость в разборке этих стыков. Для этой цели облой со сварным швом обрезают, а затем опять заваривают и так 3...4 раза.

Рис. 1.17. Герметизация стыков одно­кратного действия:

а – уплотнение с помощью прокладки (медь, алюминий, фторопласт); б – сварные стыки; в – соединение трубо­проводов; 1 – роликовая сварка; 2 – объемное уплотнение (алюминий, медь, фторопласт, резина); 3 – зажимная гайка, обеспечивающая соединение без пово­рота деталей А и В относительно друг друга

Трубопроводы большого диаметра могут быть загерметизированы вышеперечисленными способами с помощью фланцев.

Для герметизации трубопроводов малого диаметра используется объемная деформация уплотнителя (кольца резины, фторопласта, красной мягкой меди, алюминия и т.д.).

Часто используется соединение трубопроводов ниппельного типа (рис. 1.17).

Испытание отсеков на герметичность производится в барокамерах больших размеров, которые обычно делаются по очертаниям испытывае­мого объекта (форма головного обтекателя РН).

В камере производится имитация условий полета; постоянно воздух откачивается до давления р = 10^–2... 10^–4 Па. Радиация Солнца имитирует­ся нагревом (инфракрасные ртутные лампы), охлаждение – охлаждением (жидкий азот) специальных панелей термобарокамеры.

Объект выдерживается в камере несколько часов или суток и измеряется перепад давлений внутри объекта, по которому определяется степень герметичности объекта.

Для определения места течи объект заправляют гелием с избыточным давлением (р₀ = 0,2 МПа) и с помощью течеискателя просматривают все стыки, трубопроводы, герморазъемы и др. Барокамеры, как правило, совмещают с термокамерами.