Силовые элементы БФ. Структура силовых элементов, страница 14

Марка клея	ГОСТ, инструкция	Клей, основа	Состояние плавки	Жизнеспособность	Склеиваемые материалы	t сдвига, МПа при 20 0С	Рабочая температура, 0С
ВК-41	ТУ-1-596-67-79	Эпоксидный	Пленка	3 мес	Обшивка с металлическими, неметаллическими СЗ	33	-60... +80
ВК-25 +ВК-9	ТР1.2.071-78	Фенольно-каучуковый	Жидкость	1,5 ч	Накладки с обшивками	16	-60... +80
ВК-36	ТУ-17-1060-79	Эпоксидный	Пленка	3 мес	Обшивка с металлическими, неметаллическими СЗ и между собой	30	-60... +150
ВК-51	ТУ1-595-152-83	Эпоксидный	Пленка	3 мес	Обшивка с металлическими, неметаллическими СЗ, накладки с обшивками	36	-60... +80
ВК-51А	ПИ1.2.145-80	Эпоксидный	Пленка	3 мес	-//-	28	-//-

6.6  Сравнительный анализ тепловых свойств рамных и композитных БФ

При полете КА на различных орбитах Земли состояние его поверхности зависит от радиационного теплообмена с Солнцем и Землей.

Количество солнечной энергии, падающей на единицу нормальной к лучам поверхности, находящейся за пределами атмосферы, в единицу времени, называется солнечной постоянной, значение которой зависит от расстояния между Землей и Солнцем в афелии и перигелии и составляет 1280…1420 (в среднем 1360) Вт/м².

Поглощательная способность поверхности зависит от спектра падающего на нее излучения. Поэтому способность тел поглощать коротковолновое солнечное излучение может существенно отличаться от поглощательной способности длинноволнового излучения.

Чтобы защитить конструкцию от солнечного излучения, необходимо так обработать его поверхность, чтобы получить малую величину А_S (например, поверхность можно покрыть белой краской).

Количество теплоты, получаемой или теряемой телом, на которое падают солнечные лучи, можно определить по формуле

,

(6.6.1)

где e_фп - степень черноты поверхности;

F и F_S - площадь излучающей и облученной Солнцем поверхности;

Т₁ и Т₂ - температура тела и окружающего пространства;

l_S - плотность потока падающего излучения от Солнца.

В случае рамной конструкции основной излучающей площадью является суммарная площадь фотоэлектрических преобразователей панели. Причем в этом случае излучает как лицевая, так и тыльная поверхности ФП. Тыльную поверхность ФП красят в белый цвет, так как e_фп = 0,95 (для белой краски). Облучаемой поверхностью является лицевая сторона ФП.

Сделаем предположение, что количество поглощенной теплоты фотопреобразователем равно количеству излученной им теплоты, т.е. из формулы (6.1) следует, что

, где  e_фп = 0,7; e_б.к = 0,95; A_S = 0,806; С₀ = 5,67×10^-8 Вт/(м²×К⁴);

Т₂ = 216…250 К; l_S = 1360 Вт/м².

Проведем соответствующие преобразования и получим

 К, что соответствует 75 °С.

В случае, когда конструкция выполнена на основе сотопласта, количество теплоты, полученной фотопреобразователем, передается через несущий слой из стеклопластика, далее через сотовый заполнитель из алюминиевой фольги на тыльный несущий слой из того же стеклопластика, который, в свою очередь, будет излучать оставшееся тепло в пространство.

Запишем уравнения теплового баланса для сотопласта:

;

 (рис. 6.20);

T_W1>T_W2>T_W3>T_W4.

Рис. 6.20 Распределение температур

Здесь  - количество теплоты, проходящей через I, II и III стенку соответственно.

,

(6.6.2)

где     l        - коэффициент теплопроводности;

d        - толщина стенки;

Т₁      - начальная температура;

Т₂      - конечная температура;

F        - площадь стенки.

Таким образом, чтобы определить температуру тыльной поверхности сотопласта, т.е. Т_W4, необходимо знать температуру на лицевой стороне панели. График распределения температур по толщине сотопласта приведен на рис. 6.20.