Аэрокосмический центробежный бессальниковый насос поставщик

Когда речь заходит о поставках аэрокосмических центробежных бессальниковых насосов, многие сразу представляют себе гигантов вроде НПО Энергомаш. Но на деле есть узкоспециализированные производители, которые годами оттачивают технологии для конкретных условий – например, для систем охлаждения спутников или топливных магистралей многоразовых ракет-носителей.

Почему бессальниковая конструкция – не панацея

В 2018 году мы тестировали насос для системы терморегулирования орбитальной станции. Заказчик требовал бессальниковый насос с ресурсом 15 000 часов, но при первом же испытании в вакуумной камере появилась вибрация на высоких оборотах. Оказалось, проблема не в подшипниках, а в кавитации на лопатках – конструкторы не учли изменение вязкости теплоносителя при резких перепадах давления.

Коллеги из КБ тогда предлагали просто увеличить зазоры, но это снизило бы КПД на 12%. Пришлось полностью пересчитывать гидравлическую часть с поправкой на микротурбулентности. Кстати, именно после этого случая мы начали сотрудничать с Шэнчэнь – их лаборатория материаловедения помогла подобрать сплав для рабочего колеса, устойчивый к кавитационной эрозии.

Запомнил их отчет по испытаниям сплава ЦМ-47: при температуре -180°C и давлении 10?? Па материал сохранял пластичность. Такие детали обычно не пишут в каталогах, но они критичны когда насос работает в условиях глубокого вакуума.

Кейс с модулем 'Наука'

Для российского сегмента МКС мы поставляли насосы системы регенерации воды. Техзадание предусматривало центробежный насос с магнитной муфтой, но при длительной работе в невесомости появлялся перегрев в зоне контакта ротора и статора.

Инженеры Шэнчэнь предложили использовать многослойное термодиффузионное покрытие – технология, которую они изначально разрабатывали для конвейерных систем горнорудных предприятий. Неожиданно, но решение сработало: теплопроводность увеличилась на 40%, а масса узла уменьшилась на 1.3 кг.

Сейчас этот насос отработал уже 7 лет – дольше расчетного срока. Кстати, на их сайте jsscyjsb.ru есть технические заметки по этому проекту, правда, без указания конкретных параметров – коммерческая тайна.

Нюансы балансировки

При сборке того же насоса для МКС возникла проблема с динамической балансировкой. Стандартные методы не подходили – при частоте вращения 12 000 об/мин даже микродефект в 0.5 грамма вызывал резонанс. Пришлось разрабатывать специальную оснастку для контроля балансировки в сборе с приводом.

Шэнчэнь тогда прислали своего технолога – он показал методику поэтапной балансировки с контролем на трех частотах. Сейчас это стало нашим стандартом для всех аэрокосмических насосов.

Ошибки при выборе поставщика

В 2020 году один наш заказчик решил сэкономить и закупил бессальниковые насосы у производителя промышленного оборудования. Через три месяца работы в системе наддува баков разгерметизировался магнитный привод – не учли температурные деформации при переходе от +150°C в тени до -120°C на теневой стороне орбиты.

После этого случая мы всегда требуем от поставщиков протоколы термоциклических испытаний именно для космических применений. У Шэнчэнь, например, есть стенд с имитацией солнечной радиации – редкое оборудование даже для профильных предприятий.

Их подход к исследованиям износостойких материалов очень прагматичный – сначала изучают условия эксплуатации, потом моделируют деградацию материала, и только затем предлагают решение. Как раз тот случай, когда инженерная культура важнее сертификатов.

Перспективы для лунных программ

Сейчас прорабатываем с Шэнчэнь насос для системы охлаждения лунной базы – нужна стойкость к лунной пыли и работа при гравитации 0.16 g. Самое сложное – обеспечить стабильность работы при перепадах давления от вакуума до атмосферного в системе регенерации.

Их технология плазменного напыления композитных покрытий, изначально созданная для горнодобывающего оборудования, неожиданно хорошо показала себя в тестах с абразивными частицами реголита. Правда, пришлось модифицировать состав покрытия – добавить борные волокна для уменьшения электростатики.

Если получится – это будет первый центробежный насос с ресурсом 50 000 часов в условиях Луны. Но пока есть проблемы с КПД на частичных нагрузках – возможно, придется переходить на частотно-регулируемый привод.

Что важно в договоре поставки

Всегда отдельным пунктом прописываем условия приемо-сдаточных испытаний. Для аэрокосмических насосов стандартные гидравлические испытания недостаточны – нужно включать вибродиагностику на резонансных частотах и тесты на герметичность в условиях глубокого вакуума.

Шэнчэнь в этом плане удобны – у них прописаны все методики испытаний в технической документации, причем с реальными значениями погрешностей измерений. Не как у некоторых, где пишут 'испытано согласно ГОСТ', а по факту проверяли только на воде при комнатной температуре.

Кстати, их сайт jsscyjsb.ru – один из немногих, где можно найти расшифровки отчетов по испытаниям материалов. Для инженера это ценнее, чем десятки рекламных брошюр.

Про логистику

При поставке насосов для проекта 'ЭкзоМарс' столкнулись с курьезной ситуацией – таможня задержала партию из-за 'подозрительных деталей из неизвестного сплава'. Пришлось предоставлять сертификаты на материалы и приглашать эксперта из Роскосмоса. Теперь всегда заранее готовим полный пакет документов с пояснениями по каждому компоненту.