Назначение, типы и состав системы обеспечения теплового режима. Работа газовой системы терморегулирования. Массовое уравнение. Расчет массовых и габаритных характеристик элементов, страница 2

Для газовой СТР, изображенной на рис.5.1, массовое уравнение запишем в виде:

,                                             (5.1)

где в правой части уравнения записаны массы: радиатора, газовода, регулятора, вентилятора, теплообменника и теплоносителя (газа), соответственно.

Статистическое распределение масс газовой СТР в процентах по отношению к ее полной массе: (26...38, 18...31, 12...20, 10...18, 6...14, 2...5)%. Это распределение записано в соответствие правой части (5.1).

В процессе проектирования значения указанных масс корректируются. При выполнении расчетов в начале определяются тепловые потоки, действующие на КА.

5.3. Тепловые потоки, действующие на космический аппарат в полете.

Суммарный тепловой поток, действующий на КА и измеряемый в Ваттах, складывается из наружного и внутреннего потоков, а также потока излучения:

                                                             (5.2)

Для снижения влияния внешних тепловых потоков КА покрывают теплозащитными покрытиями. Тогда основной теплообмен осуществляется через тепловой радиатор. Поэтому записанные ниже уравнения теплообмена приведены к площади теплового радиатора (в дальнейшем – радиатора) СТР.

Наружный поток состоит из прямой солнечной радиации, отраженного от планеты потока солнечной радиации, теплового излучения планеты и молекулярного, обусловленного соударением КА с молекулами газа атмосферы:

                                                  (5.3)

Поток прямой солнечной радиации, действующий на радиатор

                                                                      (5.4)

где =1396 Вт/м² – удельный тепловой поток прямой солнечной радиации его значение приведено для орбит ИСЗ);  - коэффициент поглощения солнечной радиации (его значения приведены в табл.5.1);  – площадь миделя радиатора по направлению солнечного потока.

Значения оптических коэффициентов (поглощения солнечной радиации) и ε (степень черноты) приведены в табл.5.1.

Таблица 5.1

Материал		e	As /e	Масса, г/м2
Эмали белые «АК»	0,2-0,3	0,85-0,9	0,29	180-230
Эмали черные «АК»	0,95	0,92	1	10-30
Эмали «КО» для ССО	0,2-0,22	0,88-0,9	0,24
Зеркальные покрытия «ОСО»	0,11-0,17	0,8-0,85	0,17	600-800
Силикатные покрытия ТР-СО	0,15-0,2	0,9-0,92	0,19	250-300
Фторопластовые покрытия «СОТ»	0,11-0,17	0,8	0,175	30-40
Алюминий напыленный	0,11	0,04	2,75	10-30
Алюминий химически полированный	0,08	0,03	2,8
Алюминий	0,14	0,1	1,4
Полированный алюминий	0,04	0,08	0,5
Сталь, АМГ	0,25	0,9	0,278
Золото	0,125...0,3	0,05	4,5
ТСОН-3 (обшивка ЭВТИ)	0,7	0,9	0,77
Кремниевые элементы	0,9	0,85	1,01

На радиатор действует отраженный от планеты поток

,                                                                (5.5)

который зависит от удельного теплового потока отраженной солнечной радиации, коэффициента поглощения и площади миделя радиатора по направлению отраженного потока.

При диффузном отражении от планеты, когда зенитное расстояние Солнца относительно КА 70º,

,                        (5.6)

где  - альбедо планеты (альбедо Земли равно 0,37); .