АО «НПО Лавочкина» самостоятельно осуществляет наземную экспериментальную отработку конструкций космических аппаратов (КА) и разгонных блоков (РБ).
Основные задачи:
- проведение вибродинамических испытаний КА, КГЧ и их составных частей;
- проведение статических испытаний КА, КГЧ и их составных частей;
- проведение технологической вибрации штатных КА и его составных частей;
- проведение кинематических испытаний КА и его составных частей;
- участие в проведении заводских испытаний (типовых, периодических и приемо-сдаточных и других видах механических мчпытаний);
- проведение телеизмерений при всех видах испытаний КА и его составных частей;
- проведение юстировочных работ на всех этапах изготовления изделия и их испытаниях;
- проведение пневмогидравлических испытаний двигательных установок;
- проведение огневых испытаний двигательных установок;
- проведение испытаний (ДИ, ПРИ и др.) подсистем двигательных установок;
- проведение испытаний (ДИ, ПРИ и др.) механических систем (приводов, пироустройств, узлов вращения).
- внедрение прогрессивных методов испытаний, современного оборудования, средств измерений и обработки результатов измерений.
В состав комплекса наземной отработки входят:
- пневмогидравлические испытания;
- прочностные и кинематические испытания;
- электрические испытания;
- антенные испытания;
- автоматизация наземных испытаний и стендовых телеизмерений;
- лаборатория динамики конструкции и демпфирующих устройств;
- группа подготовки испытаний.
Наземные испытания авиационной и космической техники являются одним из основных этапов ее создания. Поэтому развитие экспериментальной базы для различных видов испытаний самым тесным образом связано с развитием компании. Наше предприятие имеет одну из самых крупных экспериментальных баз в космической отрасли, формирование которой началось со времен авиационной деятельности машиностроительного завода имени С.А. Лавочкина и продолжается до сих пор.
За последние несколько лет НПО перешло к наземным испытаниям космических аппаратов нового поколения, на которых приборы и аппаратура находятся не в герметичном приборном контейнере как ранее, а монтируются на многослойных сотопанелях и работают в условиях открытого космоса. Так в конструкции служебного модуля «Навигатор» и на изделии «Электро» использовалось много низкочастотных конструктивных элементов, в связи с чем требования к испытанию режимов вибронагружений возросли. И появилась необходимость испытывать силовую конструкцию в соответствии с программой испытаний и не допустить поломок этих элементов. Для решения этой задачи была внедрена многоканальная система сбора и обработки информации при управлении двухстендовым испытательным виброкомплексом.
Стендовые установки на НПО Лавочкина используются и для отработки старта и разделения ступеней носителя, испытаний вибропрочности на этапах вывода и работы двигательной установки в космосе, также имеются специальные установки для отработки функционирования механических систем, для испытаний аппаратов на случай входа в плотные слои атмосферы планет или Земли, оборудование для отработки посадки при различных внешних условиях (атмосферных, гравитационных, температурных и т.д.) и другие специальные стенды.
Накопленный опыт эксплуатации центрифуг выявил целый ряд дополнительных возможностей этих стендов. Кроме испытаний на большие линейные перегрузки, оказалось рациональным использовать их в следующих случаях:
- при отработке герметичных емкостей (баков и приборных отсеков) и систем внутри;
- при отработке конструкций с большим количеством элементов, особенно при пространственном нагружении (приборные рамы с блоками аппаратуры);
- при отработке функционирования (аппаратура, системы разделения, вытеснительные системы, агрегаты СТР, парашютные системы и т.д.);
- при испытаниях габаритных, не силовых конструкций (типа антенн, панелей БС, телескопов и т.д.);
- при отработке на комбинированное нагружение (статика и динамика).
Технические возможности центрифуг существенно зависят и от оснащенности их набором специальных приспособлений и установок, датчиков основное назначение которых - обеспечить заданную ориентацию изделия и имитировать некоторые дополнительные факторы.
Первая мощная центрифуга была запущена на предприятии в 1967 г.; на ней испытывались первые венерианские аппараты, как в статическом положении, так и с имитацией динамики входа («с покачиванием»). Основные характеристики установки nG = 400 т; мощность двигателя 400 кВт; диаметр бункера ~9 м. Для последующих, более массивных станций была построена и в 1982 г. введена в эксплуатацию более мощная центрифуга, уникальная в своем роде, с характеристиками nG =1000 т; мощность двигателей 1260 кВт (номинал), диаметр бункера ~19 м. Специальное приспособление типа гондолы сейчас позволяет имитировать линейную перегрузку до 300 g, низкочастотную динамику и поверхностное нагружение внешней теплозащитной оболочки.
В настоящее время имеющаяся стендовая база позволяет проводить все необходимые виды испытаний для КА. Особенность нашей испытательной базы состоит в том, что она имитирует не только внешние механические нагрузки, но и специфические, «неземные» условия эксплуатации создаваемых КА. В соответствии с особенностями наших аппаратов, имеется целый ряд динамических и кинематических стендов, которые позволяют при минимальной доработке учитывать особенности наземной отработки новых тем.
Для создания специфических условий космического пространства таких, как: вакуум, солнечное излучение, «холод» космического пространства, воздействия атмосферы и поверхности планет, - при испытаниях КА на НПО Лавочкина используется стендовая испытательная база с тепловакуумными камерами.
