Назначение, типы и состав системы обеспечения теплового режима. Работа газовой системы терморегулирования. Массовое уравнение. Расчет массовых и габаритных характеристик элементов, страница 3

Альбедо планеты — отношение отраженного солнечного излучения ко всему падающему излучению.

При зеркальном отражении (>70º)

,                                  (5.7)

где величина угла β определяется из равенства .

Зенитное расстояние — угол между вертикальным направлением к поверхности Земли и лучом зрения на светило.

Зенитное расстояние Солнца относительно КА – угол с вершиной на поверхности Земли, одна сторона которого является вертикалью, опущенной из центра масс КА к поверхности Земли; другая сторона направлена на Солнце.

Значения удельного теплового потока отраженной солнечной радиации   [Вт/м²] в зависимости от зенитного расстояния  Солнца относительно КА и высоты h орбиты приведены в табл.5.2

Таблица 5.2

Тепловой поток от планеты

,                                                        (5.8)

где  - удельный тепловой поток излучения планеты; ε – степень черноты поверхности радиатора;  - площадь миделя радиатора по направлению потока планеты.

Значения удельного теплового потока  в зависимости от высоты h орбиты КА для альбедо планеты =0,37 приведены в табл.5.3.

Таблица 5.3

Молекулярный тепловой поток

,                                              (5.9)

где  - удельный молекулярный тепловой поток;  - площадь миделя радиатора по отношению к вектору скорости; =0,9…1,0 – коэффициент аккомодации;  - плотность атмосферы; V – скорость КА.

Значения удельного молекулярного теплового потока  в зависимости от высоты h орбиты КА приведены в табл.5.4

Таблица 5.4

Внутренний тепловой поток

                                                                 (5.10)

где   - тепловой поток от аппаратуры;  - мощность, потребляемая аппаратурой, размещенной в гермоотсеке; =0,95…0,98 – кпд аппаратуры.

Следует отметить, что тепловой поток от аппаратуры гермоотсека обычно меньше максимальной мощности СЭС.

При поступлении теплоты от двигательной установки в гермоотсек необходимо учесть и этот теплоприток.

Тепловой поток, который излучает радиатор

,                                             (5.11)

где  - удельный тепловой поток радиатора [Вт/м²];  - площадь радиатора;  - степень черноты поверхности радиатора; =5,67·10^-8 Вт/(м²К⁴) – постоянная Стефана-Больцмана;  - температура теплоносителя на входе радиатора;  - кпд радиатора;  - температура поверхности радиатора.

5.4. Расчет массовых и габаритных характеристик элементов

Отводимый от КА удельный тепловой поток выражается разностью удельных потоков излучения и поглощения. С учетом приведенных выше зависимостей указанных тепловых потоков можно записать:

(5.12)

В этом уравнении не учтен тепловой поток рекомбинации.

Обычно гермоотсек имеет избыток теплоты. Этот избыток отводится в космос, в основном, через радиатор. Тогда можно допустить, что отводимый тепловой поток равен внутреннему потоку. В этом случае площадь радиатора