Система терморегуляции космического аппарата

Система терморегуляции космического аппарата (система обеспечения температурного режима) — служебная система космического аппарата обеспечивает поддержание баланса между получаемой тепловой энергией и её отдачей, перераспределением тепловой энергией между конструкциями аппарата и таким образом обеспечением заданной температуры.

Требования к обеспечению температурного режима

Многие узлы требовательны к температурному режиму, не терпят перегрева или переохлаждения. Для различных отсеков аппарата приняты различные нормы относительно температурного режима:

• для обитаемых отсеков пилотируемых космических аппаратов температура должна поддерживаться в диапазоне 18±5 °C;

Теплообмен со внешней средой

Космический аппарат непрерывно получает тепло от следующих источников:

• внутренние источники: приборы, агрегаты самого аппарата;
• прямое солнечное излучение;
• отражённое от планеты солнечное излучение;
• собственное излучение планеты;
• энергия получаемая от столкновения с молекулами газа верхних слоёв атмосферы планеты.

Одной из особенностей космической среды является то, что единственным способом сброса тепла получаемого аппаратом является излучение, т.к. КА находится в безвоздушном пространстве.

Характерной особенностью источников является то, что количество передаваемого ими аппарату тепла не постоянно. Так при заходе аппарата в тень планеты исчезает прямое солнечное излучение; количество тепла излучаемого бортовым радиокомплексом зависит от того ведёт ли вещание передатчик; трение об атмосферу зависит от высоты орбиты и т. д.

Пассивные системы терморегулирования

В эту группу входят системы на основе:

• тепловой термоизоляции;
• терморегулирующих покрытий;
• оптимизации взаимного расположения элементов аппарата и источников тепла.

Пассивные системы относительно просты, однако не обеспечивают высокой точности поддержания заданной температуры, потому они нашли применение на объектах, температурный режим которых может изменяться в широких пределах.

Активные системы терморегулирования

Так как пассивные системы во многих случаях дают слишком широкий диапазон изменения температуры объектов, то их дополняют активными системами, которые осуществляют принудительный теплообмен агрегатов космического аппарата с окружающей средой. Для этого они могут использовать следующие приёмы:

• изменение ориентации космического аппарата;
• изменение внутреннего теплового сопротивления;
• изменение термического сопротивления между выносными поверхностями, играющими роль радиаторов и отсеком, где требуется поддерживать постоянную температуру;
• регулирование излучательной способности поверхности космического аппарата с помощью жалюзи;
• используя электрические или радиоизотопные подогреватели;
• с помощью движения теплоносителя между внешними и внутренними радиаторами.

Литература

• Гущин В. Н. Системы терморегулирования // Основы устройства космических аппаратов: Учебник для вузов. — М.: Машиностроение, 2003. — С. 197—216. — 272 с. — 1000 экз. — ISBN 5-217-01301-X.

Отрывок, характеризующий Система терморегуляции космического аппарата

– Вы очень добры, – сказала она ему.
– Ах, я право не думал оскорбить ее, я так понимаю и высоко ценю эти чувства!
Княжна Марья молча посмотрела на него и нежно улыбнулась. – Ведь я вас давно знаю и люблю как брата, – сказала она. – Как вы нашли Андрея? – спросила она поспешно, не давая ему времени сказать что нибудь в ответ на ее ласковые слова. – Он очень беспокоит меня. Здоровье его зимой лучше, но прошлой весной рана открылась, и доктор сказал, что он должен ехать лечиться. И нравственно я очень боюсь за него. Он не такой характер как мы, женщины, чтобы выстрадать и выплакать свое горе. Он внутри себя носит его. Нынче он весел и оживлен; но это ваш приезд так подействовал на него: он редко бывает таким. Ежели бы вы могли уговорить его поехать за границу! Ему нужна деятельность, а эта ровная, тихая жизнь губит его. Другие не замечают, а я вижу.
В 10 м часу официанты бросились к крыльцу, заслышав бубенчики подъезжавшего экипажа старого князя. Князь Андрей с Пьером тоже вышли на крыльцо.
– Это кто? – спросил старый князь, вылезая из кареты и угадав Пьера.
– AI очень рад! целуй, – сказал он, узнав, кто был незнакомый молодой человек.
Старый князь был в хорошем духе и обласкал Пьера.
Перед ужином князь Андрей, вернувшись назад в кабинет отца, застал старого князя в горячем споре с Пьером.
Пьер доказывал, что придет время, когда не будет больше войны. Старый князь, подтрунивая, но не сердясь, оспаривал его.
– Кровь из жил выпусти, воды налей, тогда войны не будет. Бабьи бредни, бабьи бредни, – проговорил он, но всё таки ласково потрепал Пьера по плечу, и подошел к столу, у которого князь Андрей, видимо не желая вступать в разговор, перебирал бумаги, привезенные князем из города. Старый князь подошел к нему и стал говорить о делах.
– Предводитель, Ростов граф, половины людей не доставил. Приехал в город, вздумал на обед звать, – я ему такой обед задал… А вот просмотри эту… Ну, брат, – обратился князь Николай Андреич к сыну, хлопая по плечу Пьера, – молодец твой приятель, я его полюбил! Разжигает меня. Другой и умные речи говорит, а слушать не хочется, а он и врет да разжигает меня старика. Ну идите, идите, – сказал он, – может быть приду, за ужином вашим посижу. Опять поспорю. Мою дуру, княжну Марью полюби, – прокричал он Пьеру из двери.
Пьер теперь только, в свой приезд в Лысые Горы, оценил всю силу и прелесть своей дружбы с князем Андреем. Эта прелесть выразилась не столько в его отношениях с ним самим, сколько в отношениях со всеми родными и домашними. Пьер с старым, суровым князем и с кроткой и робкой княжной Марьей, несмотря на то, что он их почти не знал, чувствовал себя сразу старым другом. Они все уже любили его. Не только княжна Марья, подкупленная его кроткими отношениями к странницам, самым лучистым взглядом смотрела на него; но маленький, годовой князь Николай, как звал дед, улыбнулся Пьеру и пошел к нему на руки. Михаил Иваныч, m lle Bourienne с радостными улыбками смотрели на него, когда он разговаривал с старым князем.
Старый князь вышел ужинать: это было очевидно для Пьера. Он был с ним оба дня его пребывания в Лысых Горах чрезвычайно ласков, и велел ему приезжать к себе.
Когда Пьер уехал и сошлись вместе все члены семьи, его стали судить, как это всегда бывает после отъезда нового человека и, как это редко бывает, все говорили про него одно хорошее.