Износ электроники звездолета

[Странник]

Мы еще не обсуждали вопрос, сколько лет будет работать электроника звездолета при отсутствии запчастей и ограниченных возможностях ремонта в условиях межзвездного полета? Иными словами, есть ли такое понятие, как износ электроники? Изучал ли кто-нибудь этот апескт межзвездного полета?

[Shin]

Давайте-ка в ЧД

[instml]

А какие сроки вас интересуют?

PS Вы уже строите звездолет?  

Создавать одинаковые темы в разных разделах не надо, даже если вам не сразу отвечают

[6717898]

Немного непонятно с Вашей электроникой. Че имеется ввиду :?:
Либо износ какихто-там блоков, законченных изделий, как то сервоприводы, шаговые двигатели...
Либо на уровне микросхем- их долговечность
Либо это из той оперы- "А вечен ли электрон" :?:
Или влияние эл. мг. излучения на работу микросхем, и тд и тп

[АниКей]

Вопрос интересный.
Например, ресурс ОДУ МКС подтвержден экспериментально лет на 25 :wink:
Как определить многодесятилетний ресурс электрооборудования КА, я не знаю.
Если кто подскажет, как подтвердить экспериментально на земле пятнадцатилетний ресурс КА, тому спасибо :wink:

Рекордные по продолжительности ресурсные испытания двигательной установки орбитальной станции[/size]
:: 06.10.2011

Уникальные огневые стендовые испытания наземного аналога объединённой двигательной установки (ОДУ) служебного модуля российского сегмента международной космической станции (МКС) проведены 5 октября в ФКП «НИЦ РКП» (г.Пересвет, Московская область). Результаты огневого испытания подтвердили работоспособность двигательной установки после 26-летней эксплуатации.

По программе испытаний выполнено включение 16 двигателей малой тяги (12 кГс), распложенных по осям рыскания, тангажа и крена, и двигательной установки КДУ (тягой 300 кГс), используемой для коррекции орбиты станции. Проведены включения в непрерывном режиме (2 включения по 20 с) и 2 в импульсном.

С 1985 по 2011 год проведено 39 сеансов огневых испытаний. Общее время нахождения агрегатов двигательной установки под компонентами топлива гептил и атин составляет 9450 суток. Техническая ценность этих рекордных по продолжительности наземных ресурсных испытаний со временем возрастает, так как результаты работ могут служить основанием продления ресурса МКС и подтвердить возможность применения элементов ОДУ в длительных межпланетных полетах. Испытания по программе продолжаются и позволяют обеспечить практическое решение проблем, возникающих в режиме эксплуатации МКС.

 

Создание долгосрочных орбитальных станций было принципиально новым этапом освоения космического пространства. Поэтому подтверждение их работоспособности потребовало создания уникальных стендов и выполнения новых экспериментальных работ.

В ФКП «НИЦ РКП» выполнена экспериментальная отработка всех отечественных орбитальных станций: «Алмаз», «Салют», «Мир», МКС. Проведены традиционные -холодные и огневые испытания двигательных установок, узлов и агрегатов, а также ресурсные испытания в режиме наземного аналога. В частности, наземный аналог ОДУ орбитальной станции «Мир» испытывался на стенде 4Е ИС-104. Стендовый вариант ОДУ станции «Мир» (установка ЭУ-500) был установлен на стенд 18 октября 1985 года.

После отработки ОДУ по стандартным программам испытаний ее поставили в режим сопровождения орбитальной станции, проводя огневые и холодные испытания. Впервые в истории космонавтики осуществилась идея параллельной работы ОДУ и ее наземного аналога, что позволяло точнее определять возможности станции в реальном масштабе времени и разрабатывать технологию устранения аварийных ситуаций в стендовых условиях.

После прекращения эксплуатации станции «Мир» в феврале 2001 года эта экспериментальная установка была включена в состав стендового варианта ОДУ служебного модуля «Звезда» МКС (ЭУ-917) для подтверждения ресурса систем ОДУ и коррозионной стойкости агрегатов. Стенд оборудован системами экологической защиты, т.е. выбросы из всех 32-х жидкостных ракетных двигателей малой тяги системы ориентации станции нейтрализуются.







 

http://www.roscosmos.ru/main.php?id=2&nid=18014
http://nic-rkp.ru/default.asp?page=main
Пресс-службы Роскосмоса и ФКП «НИЦ РКП»

[zyxman]

Вопрос интересный.
Например, ресурс ОДУ МКС подтвержден экспериментально лет на 25 :wink:
Как определить многодесятилетний ресурс электрооборудования КА, я не знаю.
Если кто подскажет, как подтвердить экспериментально на земле пятнадцатилетний ресурс КА, тому спасибо :wink:

Есть несколько механизмов старения электроники:
1. Какие-то физические/химические процессы, приводящие к негодности ДАЖЕ НЕВКЛЮЧЕННОЙ элементной базы.
а) если внутрь корпуса попадает влага, то просто окисление контактов приводит к неработоспособности; аналогично пластик, припой итп, может разлагаться от факторов космического полета - тут просто технология и наземный опыт позволяют избежать таких проблем;
б) полупроводники принципиально невечны, тк даже при 300 Кельвин уже есть ненулевая диффузия примесей, нарушающая со временем тонкую структуру полупроводника, а процессоры могут работать при температурах 360-400 Кельвин - тут разве что замораживать систему до абсолютного нуля;
в) накапливаемая радиация тоже меняет структуру материалов
2. у включенной электроники есть невечные элементы конструкции.
а) производители радиоламп очень долго искали материал испускающий при нагреве электроны и достаточно долго не меняющий свойства и при этом также не выделяющего ничего в вакуум радиолампы, - 30 лет добились, но вечного материала не нашли.
аналогично, у реле просто механически изнашиваются контакты, а могут и привариться. аналогично кварцы тоже постепенно ухудшают параметры.
б) некоторые элементы просто работают в запредельных режимах, либо по ошибке, либо ввиду невозможности втиснуть в данный массо-габарит ненапряженного режима, соответственно ускоряются процессы диффузии, либо даже появляются микродефекты.
в) у керамики есть недостаток в хрупкости, что при быстром изменении теплового режима могут появляться микротрещины (как усталостные), которые ввиду особенностей материала не самозалечиваются как у металлов.

[Reader]

Мы еще не обсуждали вопрос, сколько лет будет работать электроника звездолета при отсутствии запчастей и ограниченных возможностях ремонта в условиях межзвездного полета? Иными словами, есть ли такое понятие, как износ электроники? Изучал ли кто-нибудь этот апескт межзвездного полета?

Если на "этой планете", когда-нибудь, построят звездолёт - "электроника на нём будет неизнашиваемая" (с) ...

[Странник]

Уточняю вопрос: меня интересует максимальный срок службы электроники в условиях отсутствия/очень ограниченного запаса запчастей в целях выяснить максимальную дальность полета звездолета. Вопрос топлива не рассматриваем.

[нейромантик]

Мы еще не обсуждали вопрос, сколько лет будет работать электроника звездолета при отсутствии запчастей и ограниченных возможностях ремонта в условиях межзвездного полета? Иными словами, есть ли такое понятие, как износ электроники? Изучал ли кто-нибудь этот апескт межзвездного полета?

Если на "этой планете", когда-нибудь, построят звездолёт - "электроника на нём будет неизнашиваемая" (с) ...

Ну-ну.
Когда кто-то говорит, что сделает что-то "вечное", можно не сомневаться - оно развалится на завтра, причём само-собой.

[pkl]

Есть несколько механизмов старения электроники:
1. Какие-то физические/химические процессы, приводящие к негодности ДАЖЕ НЕВКЛЮЧЕННОЙ элементной базы.
а) если внутрь корпуса попадает влага, то просто окисление контактов приводит к неработоспособности; аналогично пластик, припой итп, может разлагаться от факторов космического полета - тут просто технология и наземный опыт позволяют избежать таких проблем;
б) полупроводники принципиально невечны, тк даже при 300 Кельвин уже есть ненулевая диффузия примесей, нарушающая со временем тонкую структуру полупроводника, а процессоры могут работать при температурах 360-400 Кельвин - тут разве что замораживать систему до абсолютного нуля;
в) накапливаемая радиация тоже меняет структуру материалов
2. у включенной электроники есть невечные элементы конструкции.
а) производители радиоламп очень долго искали материал испускающий при нагреве электроны и достаточно долго не меняющий свойства и при этом также не выделяющего ничего в вакуум радиолампы, - 30 лет добились, но вечного материала не нашли.
аналогично, у реле просто механически изнашиваются контакты, а могут и привариться. аналогично кварцы тоже постепенно ухудшают параметры.
б) некоторые элементы просто работают в запредельных режимах, либо по ошибке, либо ввиду невозможности втиснуть в данный массо-габарит ненапряженного режима, соответственно ускоряются процессы диффузии, либо даже появляются микродефекты.
в) у керамики есть недостаток в хрупкости, что при быстром изменении теплового режима могут появляться микротрещины (как усталостные), которые ввиду особенностей материала не самозалечиваются как у металлов.

Я уже давно думаю по этой теме. А если сделать электронику на сверхпроводящих логических элементах? Криокомпьютер, а? Такие компы в теории и работать должны быстрее.

[LG]

Мы еще не обсуждали вопрос, сколько лет будет работать электроника звездолета при отсутствии запчастей и ограниченных возможностях ремонта в условиях межзвездного полета? Иными словами, есть ли такое понятие, как износ электроники? Изучал ли кто-нибудь этот апескт межзвездного полета?

Про траблы с заменой электроники звездолета поколений читаем здесь:
http://lib.rus.ec/b/108316/read
Кир Булычев Тринадцать лет пути

[LG]

Странник писал(а):

Мы еще не обсуждали вопрос, сколько лет будет работать электроника звездолета при отсутствии запчастей и ограниченных возможностях ремонта в условиях межзвездного полета? Иными словами, есть ли такое понятие, как износ электроники? Изучал ли кто-нибудь этот апескт межзвездного полета?

На модуле для МКС УМ замахнулись на 32 года.

[Lamort]

А сколько у нас там летят американские АМС уже? Хотя там электроника времён "каменного века".

[instml]

Вояджеры на данный момент 34,5 года.
Пионер-6 более 35 лет.
Пионер-10 30 лет и уже не работает.
Пионер-11 22 года, не работает с 1995.

[instml]

Вояджеры на данный момент 34,5 года.
Пионер-6 более 35 лет.
Пионер-10 30 лет и уже не работает.
Пионер-11 22 года, не работает с 1995.

И основная проблема в данном случае - не электроника, а садящиеся источники энергии.
С Пионером-6 после 2000 года видимо и не пытались связываться, так бы он мог проработать лет 40.

[zyxman]

Я уже давно думаю по этой теме. А если сделать электронику на сверхпроводящих логических элементах? Криокомпьютер, а? Такие компы в теории и работать должны быстрее.

Вообще сверхпроводящие компы идея хорошая, только важно их не размораживать (чтобы была стабильная температура и чтобы не возникало температурных механических напряжений), и система охлаждения это лишнее звено в системе, уменьшающее надежность.
И криоподходом не решается проблема с радиационностойкостью.

PS Думаю можно с этим переехать в другую тему.

[Странник]

может вернем статью из черной дыры на свет?

[Filas]

Проблему "старения" электроники звездолета можно решить "просто". Летать со скоростями близкими к скорости света. Тогда за небольшое бортовое время можно долететь хоть куда.

[instml]

Это как раз непросто

[instml]

Проблему "старения" электроники звездолета можно решить "просто". Летать со скоростями близкими к скорости света. Тогда за небольшое бортовое время можно долететь хоть куда.

Насколько я понимаю, Страннику нужны далекие галактики и вечно работающая электроника.