NASA внедряет передовое высокоскоростное дутье для очистителя CO₂ на МКС

Calnetix Technologies
Cerritos, CA
www.calnetix.com

Четирехкамерный очиститель углекислого газа NASA (4BCO₂) планируется к установке на Международной космической станции (МКС) после строгих наземных испытаний. Новейшая система удаления CO₂ включает высокоскоростное встроенное дутье и двойной контроллер от Calnetix Technologies.

Блок дутья включает компактное встроенное дутье на магнитных подшипниках (Momentum^™) и интегрированный гибридный двойной контроллер (Continuum^™) для управления дутьем. Магнитолевитирующее встроенное дутье является неотъемлемым компонентом системы удаления CO₂ и будет обеспечивать поток воздуха через всю систему в условиях микрогравитации.

Momentum обладает внешним ротором постоянного магнита; центрально расположенной пятиосевой системой активных магнитных подшипников (AMB); резервными подшипниками; и внешним центробежным рабочим колесом в компактном корпусе. Магнитные подшипники использованы вместо обычных благодаря низкой передаваемой вибрации, высокоскоростной левитации, низкому потреблению энергии, высокой надежности, бесмасляной работе и толерантности к частицам в воздушном потоке.

Continuum объединяет контроллер AMB и контроллер двигателя с переменной частотой (VSD) в одном компактном блоке, поддерживающем скорости до 60 000 об/мин с длительной бесперебойной работой. AMB использованы для устранения смазки и потерь на вращении, что было важно для выполнения строгих требований NASA к выгазованию.

Для удовлетворения потребностей применения встроенная система дутья должна выдерживать вибрации и перегрузки при запуске, соответствовать электромеханическим требованиям и качеству питания по стандарту NASA SSP 57000, иметь срок хранения 15 лет, работать 30 000 часов без обслуживания и функционировать при очень ограниченном проводящем и конвективном охлаждении. Кроме того, подшипники не должны вносить загрязнители, такие как смазки или смазочные материалы, в воздушный поток. Дутье должно переносить поглощение частиц, таких как частицы из фильтрующей среды и пыль в кабинном воздухе, без повреждений.

Главная конструкторская сложность — разместить новый магнитноподшипниковый блок дутья в том же пространстве, что и старый блок на фольговых подшипниках, используемый сейчас на МКС. Система AMB с датчиками положения и резервными подшипниками должна быть миниатюризирована для размещения в сильно ограниченном объеме. Для компактного дизайна подшипниковую систему разместили по центру для использования с центробежным рабочим колесом на входе воздуха и внешним ротором постоянного магнита на выходе. Воздух проходит через кольцевой проход вокруг внутренних компонентов.

При успешном применении магнитноподшипникового дутья на МКС магнитные подшипники могут использоваться в других аэрокосмических приложениях: гидравлических насосах, реактивных колесах и гироскопах, бросающих вызов обычным подшипниковым технологиям.

Узнать больше