Новости
25.04.2018

Заседание секции НТС «Машины и аппараты специального назначения»

19.04.2018 г. Состоялось заседание секции НТС «Машины и аппараты специального назначения» АО «НИИхиммаш» с повесткой дня:

1 Состояние разработки и перспективы развития систем регенерации воды

Докладчики: д.т.н., проф. Л.С. Бобе,

мл. науч. сотрудник Н.А. Сальников,

инженер А.В. Павлов,

нач. бюро С.Н. Рукавицин,

вед. инженер Ю.С. Иванова

2 Разное – экспертное заключение:

д.т.н., проф. Бобе Л.С., мл. науч. сотрудник Сальников Н.А., «Диффузионно-конвективный массообмен при мембранной регенерации санитарно-гигиенической воды на космической станции»

По ПЕРВОМУ вопросу повестки дня члены секции, включая представителей ПАО «РКК «Энергия», заслушали и обсудили вопрос о состоянии разработки и перспективы развития систем регенерации воды

В докладе Л.С. Бобе предложил:

Принцип улучшения характеристик СВО на МКС:разработка новой аппаратуры и процессов, совместимых с действующими системами по габаритам, энергетике и возможности внедрения на летающей станции.

1 Разработка и внедрение устройства бактериальной очистки УБО – обеззаражено и использовано более 5000 литров американской воды и

1000 литров загрязнённой российской воды (масса УБО – 1,7 кг).

2 Разработка и внедрение блока подачи конденсата БПК – подача на переработку в систему СРВ-К2М более 4700 литров конденсата из US Lab и требующей очистки воды из СМ. Масса БПК с ПУ 9 кг, ресурс 3000 л, удельная масса 0,003 кг/л.

3 Разработка и внедрение мембранного фильтра-разделителя МФР и двухступенчатой сепарации – увеличение ресурса узла сепарации системы в 24 раза (с 115 л до 2800 л).

Масса МФР –3,5 кг, удельная масса 0,00125 кг/л.

Н.А. Сальников показал в своем докладе, что введение на борту средств санитарно-гигиенического обеспечения (ССГО) и регенерации санитарно-гигиенической воды может быть достигнуто следующее:

• Повышение комфорта пребывания экипажа на МКС и качества проводимых санитарно-гигиенических процедур.

• Реализация санитарно-гигиенического обеспечения во время длительных экспедиций при отсутствии доставок (в том числе на планетных базах).

Основные задачи дальнейших работ

1 Разработка средств санитарно-гигиенического обеспечения, работоспособных в условиях космического полета.

2 Разработка и испытания опытной системы СРВ-СГ.
В том числе отработка технологии мембранной очистки санитарно-гигиенической воды (СГВ) при штатном алгоритме регенерации.
3 Проведение работ по повышению ресурса оборудования регенерации СГВ.
4 Проработка возможности создания универсальной (аварийной) системы регенерации воды, способной регенерировать воду из различных источников образования.

А.В. Павлов показал в своем докладе, что на сегодняшний день электрохимические процессы без подвода внешнего источника энергии с успехом применяются в системах регенерации воды и системах регенерации атмосферы.

В настоящее время проводятся экспериментальные исследования по увеличению ресурса блока сорбционно-каталитической очистки системы регенерации воды за счет увеличения ресурса работы металлуглеродного катализатора.

Необходимо расширить использование электрохимических процессов с целью повышения коэффициентов извлечения и снижения энергозатрат при регенерации воды.

Применение электрохимических методов позволит снизить использование расходных материалов (реагентов, катализаторов и т.д.) в системах жизнеобеспечения космических станций.

Целенаправленному изучению и внедрению подлежат процессы с внешним подводом энергии: электродиализ, электроокисление, электрохимическая регенерация сорбентов и ионообменных смол, электрохимический анализ органических примесей, электрохимическое обеззараживание, консервация и др.

Наиболее вероятным представляется сочетание дополняющих друг друга электрохимических процессов без внешнего и с внешним источником энергии.

С.Н. Рукавицин и Ю.С. Иванова доложили о возможности модернизации штатных летных систем водообеспечения (СПК-УМ, СРВ-К2М, УС).

• СПК-УМ с целью повышения эргономических и характеристик и объединение блоков с уменьшением габаритно-весовых параметров;

• УС с целью:

1) организации работ по разработке и изготовлению УС на раме;

2) организации работ по разработке и изготовлению НС-КВ;

• БРП-К с целью организации работ по снижению потребляемой мощности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные рекомендации по программе работ АО «НИИхиммаш» по развитию регенерационного водообеспечения МКС и перспективных космических станций

  1. Обратить особое внимание на возможности повышения ресурса оборудования и снижения энерго- и массозатрат путём модернизации систем регенерации воды МКС.
  2. Считать приоритетной задачей введение системы регенерации воды из урины СРВ-У-РС в состав СЖО МКС.
  3. Начать разработку средств санитарно-гигиенического обеспечения (душ, сауна, рукомойник, умывальник, стирка) и системы регенерации санитарно-гигиенической воды (СРВ-СГ).
  4. При разработке комплексов РСЖО добиваться максимальной замкнутости и максимальных коэффициентов извлечения целевых продуктов.
  5. Развернуть работы по исследованию, разработке и испытаниям эффективных процессов и систем регенерации воды для перспективных космических кораблей, станций и планетных баз.
  6. Считать важнейшей стадией работ отработку модернизированного и нового оборудования на МКС.

В обсуждении приняли участие:

Главный конструктор Кочетков А.А., д.т.н., проф. Бобе Л.С., , д.т.н., проф. Э.А. Курмазенко, начальник сектора, к.т.н. В.Ю. Прошкин, мл. научный сотрудник Сальников Н.А., вед. научный сотрудник ПАО «РКК «Энергия», к.т.н. Гузенберг А.С, Е.Д. Запрягайло, профессор, д.т.н., заведующий отделом ГНЦ РАН «ИМБП» Ю.Е. Синяк.

РЕШЕНИЕ:

1) Одобрить направления модернизации и новых разработок СРВ и СВО в целом.

2) Продолжить исследовательские и конструкторские работы.

По ВТОРОМУ вопросу повестки дня члены секции, включая представителей ПАО «РКК «Энергия», заслушали и обсудили статью Сальникова Н.А «Диффузионно-конвективный массообмен при мембранной регенерации санитарно-гигиенической воды на космической станции». Авторы: д.т.н., проф. Бобе Л.С., мл. науч. сотрудник Сальников Н.А.

Статья подготовлена для опубликования в одном из изданий Московского авиационного института (национального исследовательского университета): журнал «Труды МАИ», журнал «Вестник Московского авиационного института, сборник статей по материалам 16-й Международной конференции «Авиации и космонавтика – 2017»

В обсуждении приняли участие: А.А. Кочетков, д.т.н. Э.А. Курмазенко, д.т.н. Л.С. Бобе, к.т.н. Н.В. Рыхлов, к.т.н. В.Ю. Прошкин, к.т.н. Ю.П. Бутылкин, А.В. Кирюхин.

Тезисы доклада представляют научный интерес для специалистов данной области и рекомендуются к опубликованию в открытой печати. Тезисы рассмотренного доклада не содержат сведений, запрещенных к открытому опубликованию, и не являются коммерческой тайной.

Заключение

Статья может быть опубликована.