Первая сварка в космосе
- Подробности
- Категория: Встреча с космосом
- Опубликовано 27.11.2012 13:11
- Просмотров: 8119
Впервые сварку в космосе провели 16 октября 1969 г. на корабле «Союз-6» космонавты Георгий Степанович Шонин и Валерий Николаевич Кубасов.
С.П. Королев еще в 1965 г. высказал мысль о необходимости проведения работ по сварке и резке в космосе. Эти процессы было необходимо освоить в целях практических, но в то же время еще было не известно, в какой степени отличается процесс сварки в космосе от такого же процесса на Земле. Этот вопрос и должны были разрешить космонавты.
Было известно, что основным отличием космических условий от земных была, конечно, прежде всего, невесомость, а также широкий интервал температур, при которых может находиться свариваемое изделие, и глубокий вакуум при практически неограниченной скорости диффузии газов из зоны сварки.
Конечно, и возможности сварки в космосе ограничены: мешает скафандр, кроме того, требования безопасности при проведении сварочных работ намного выше.
Сварка в космосе
В орбитальном отсеке корабля «Союз-6» была смонтирована установка «Вулкан», предназначенная для проведения сварки в космическом вакууме. Установка «Вулкан» была разработана в Институте электросварки имени Е.О. Патона в Киеве.
Испытания сварочной установки «Вулкан» прошли успешно. Во время проведения сварки космонавты находились в спускаемом отсеке корабля, а орбитальный отсек был разгерметизирован. Космонавты контролировали процесс сварки по приборам, установленным в спускаемом отсеке. Установка «Вулкан» позволяла в автоматическом режиме выполнять дуговую, плазменную и электронно-лучевую сварку.
При дуговой сварке в условиях космоса изменяется процесс переноса электродного металла. Капля вырастает до больших размеров и держится на конце электрода долго – около 3 секунд. Увеличение размера капли снижает плотность тока, уменьшает устойчивость горения дуги. Улучшает процесс наложение на дугу импульсов тока. Механические свойства шва достаточно высокие.
Но самые хорошие результаты получены при электронно-лучевой сварке. Питание электронно-лучевой пушки осуществлялось от аккумуляторной батареи. Постоянное напряжение преобразовывалось в переменное с помощью инверторов, затем с помощью трансформатора повышалось и выпрямлялось. В пушке вместо магнитной фокусировки применена электростатическая, что упростило конструкцию и снизило вес установки.
16 октября 1969 г. корабль «Союз-6» успешно приземлился. Вертолёты поиска прибыли на место приземления через 10 минут, к этому времени космонавты уже самостоятельно выбирались из спускаемого отсека.
Но эксперименты по сварке в космосе продолжались и усложнялись. В 1979-1984 гг. на установках типа «Испаритель» проводились эксперименты по нанесению тонкопленочных металлических покрытий на образцы из конструкционных сталей методом термического испарения и конденсации. Было получено около 100 образцов, некоторые из них с уникальными свойствами.
Сварка в открытом космосе
Ее впервые провели космонавты С. Савицкая и В. Джанибеков 14 июля 1984 г. во время полета на космическом корабле «Союз Т-12» (об этом полете подробнее читайте на нашем сайте: Женщина в открытом космосе! (Светлана Евгеньевна Савицкая).
В открытом космосе были проведены эксперименты по электронно-лучевой сварке с помощью сварочного аппарата УРИ (универсальный ручной инструмент). Этот аппарат позволял осуществлять сварку, резку, пайку металла, нанесение покрытий. Данные операции выполнялись короткофокусной электронно-лучевой пушкой, которую космонавт держал в руке. Аппарат весил около 30 кг, а электронно-лучевая пушка – 2,5 кг. Для сварки использовались сталь и титан, качество соединений признано высоким, хотя при резке расплавленный металл плохо удалялся из реза в связи с невесомостью.
Проведенные космонавтами Савицкой и Джанибековым эксперименты показали, что оборудование имеет высокую степень надежности, а сварка в космосе – весьма перспективное дело.
Некоторое время спустя был создан новый аппарат для сварки в космосе – «Универсал».