Реферат - презентация к уроку

Сварка в космосе

Немного истории

• В начале 60-х гг. прошлого века по инициативе главного конструктора ракетно-космических систем академика С.П. Королева была поставлена принципиально новая задача – исследовать возможность выполнения сварки непосредственно в космосе. Научным руководителем всего комплекса исследований являлся академик Б.Е. Патон.

• 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.

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»
• 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.
• Проведенные космонавтами Савицкой и Джанибековым эксперименты показали, что оборудование имеет высокую степень надежности, а сварка в космосе – весьма перспективное дело

О членах первого космического экипажа

Влади́мир Миха́йлович Комаро́в — лётчик-космонавт, дважды Герой Советского Союза, инженер-полковник. Командир первого в мире экипажа из трёх человек. Дважды летал на первых кораблях нового типа: «Восход-1» и «Союз-1».

В.М. Комаров родился в Москве в 1927 г. После окончания семилетки в 1943 г. поступил в 1-ю Московскую спецшколу ВВС, стремясь стать лётчиком. Окончил спецшколу в июле 1945 г., когда война уже закончилась. Был курсантом авиационной школы первоначального обучения, а затем курсантом Борисоглебского Военного авиационного училища лётчиков.

Константи́н Петро́вич Феокти́стов — лётчик-космонавт СССР, Герой Советского Союза, доктор технических наук, профессор. Член первого в истории освоения космоса экипажа из трёх человек.

К.П. Феоктистов родился в 1926 г. в Воронеже. Участвовал в Великой Отечественной войне 1941—1945 гг. - бросил учебу и ушел на фронт. Был разведчиком войсковой части. Во время выполнения разведки в городе Воронеже Феоктистов был схвачен немецким патрулём и чудом выжил после расстрела. После окончания войны Феоктистов окончил школу в родном Воронеже и затем в 1949 г. поступил в Московское высшее техническое училище имени Н. Э. Баумана.

Бори́с Бори́сович Его́ров — советский космонавт, Герой Советского Союза. Врач по специальности.

Родился в Москве в 1937 г. в семье известного нейрохирурга, академика Академии медицинских наук СССР, директора НИИ нейрохирургии им. академика Бурденко Бориса Григорьевича Егорова.

В 1955 г. окончил 10 классов средней школы и поступил в 1-й Московский медицинский институт им.И.М. Сеченова (1ММИ) по специальности "Лечебное дело".

В 1965 г. получил звание доктора медицины Берлинского университета имени Гумбольдта (ГДР).

Имеет 16 изобретений и 2 рационализаторских предложения, автор более 120 научных публикаций и докладов.

Совершил один полёт на космическом корабле «Восход-1»., выполняя обязанности врача.

Методы и способы сварки в космосе

• Плазменная сварка . Один из перспективных способов сварки - плазменная сварка - производится плазменной горелкой. Сущность этого способа сварки состоит в том, что дуга горит между вольфрамовым электродом и изделием и продувается потоком газа, в результате чего образуется плазма, используемая для высокотемпературного нагрева металла. Перспективная разновидность плазменной сварки - сварка сжатой дугой (газы столба дуги, проходя через калиброванный канал сопла горелки, вытягиваются в тонкую струю). При сжатии дуги меняются её свойства: значительно повышается напряжение дуги, резко возрастает температура (до 20000-30000 С). Плазменная сварка получила промышленное применение для соединения тугоплавких металлов, причём автоматы и полуавтоматы для дуговой сварки легко могут быть приспособлены для плазменной при соответствующей замене горелки. Плазменную сварку используют как для соединения металлов больших толщин (многослойная сварка с защитой аргоном), так и для соединения пластин и проволоки толщиной от десятков мкм до 1 мм (микросварка, сварка. игольчатой дугой). Плазменной струей можно осуществлять также др. виды плазменной обработки, в том числе плазменную резку металлов.

• Электронно-лучевая сварка.

Электронно-лучевая (электронная) сварка производится сфокусированным потоком электронов. Изделие помещается в камеру, в которой поддерживается вакуум (10-2-10-4 н/м2), необходимый для свободного движения электронов и сохранения концентрированного пучка электронов. От мощного источника электронов (электронной пушки) на изделие направляется управляемый электронный луч, фокусируемый магнитным и электростатическими полями. Концентрация энергии в сфокусированном пятне до 109 вт/см2. Перемещая луч по линии сварки , можно сваривать швы любой конфигурации при высокой скорости. Вакуум способствует меньшему окислению металла шва. Электронный луч плавит и доводит до кипения практически все металлы и используется не только для сварки , но и для резки, сверления отверстий и т. п. Скорость сварки этим способом в 1,5- 2 раза превышает скорость дуговой при аналогичных операциях. Недостаток этого способа - большие затраты на создание вакуума и необходимость высокого напряжения для обеспечения достаточно мощного излучения. Этих недостатков лишён др. способ лучевой сварки - фотонная (световая) сварка. В отличие от электронного луча, световой луч может проходить значительные расстояния в воздухе, не теряя заметно энергии (т. е. отпадает необходимость в вакууме), может почти без ослабления просвечивать прозрачные материалы (стекло, кварц и т. п.), т. е. обеспечивается стерильность зоны сварки при пропускании луча через прозрачную оболочку. Луч фокусируется зеркалом и концентрируется оптической системой (например, кварцевой линзой). При потребляемой мощности 50 квт в луче удаётся сконцентрировать около 15 квт .

Заключение

• Отметим важную сторону проводимых исследований по сварке в космосе: разработанные для космических условий малогабаритные высоконадежные сварочные установки, например для электронно-лучевой сварки или сварки сжатой дугой низкого давления, все чаще находят применение в промышленности на Земле.

• Учёные Технологического института штата Джорджия заявляют, что радиоволны можно использовать для изменения формы массивных конструкций и их сварки в космосе. Ранее учёными была доказана возможность управлять мельчайшими частицами вещества с помощью звуковых и световых волн, и, судя по всему, эта же технология должна сработать и для больших кусков твёрдых веществ.

Спасибо за просмотр