![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Математическая постановка задачи
Система обеспечения теплового режима КА предназначена для поддержания температуры бортового оборудования в заданных пределах:
где В негерметичных конструкциях для поддержания теплового режима оборудования внутри отсеков КА обычно используют термостабилизированные площадки, интегрированные в конструкцию внешней обшивки МКА или связанные с обшивкой при помощи тепловых труб. Эта же обшивка выполняет роль РТО в СОТР МКА. Поэтому для МКА требования к тепловому режиму (1) могут быть заданы через минимальную и максимальную допустимые температуры РТО:
где Температура элементов КА меняется в результате выделения тепловой энергии при работе бортовой аппаратуры, при этом для МКА связи, функционирующих на низких околоземных орбитах, можно выделить ярко выраженные режимы пикового и дежурного энергопотребления и соответствующего ему тепловыделения. Кроме того в процессе функционирования на околоземной орбите на КА действуют мощные тепловые потоки, источниками которых являются Солнце и Земля со своей атмосферой. Плотность этих тепловых потоков меняется в широких пределах в зависимости от орбитального положения КА. При этом для обеспечения теплового режима КА важна в первую очередь поглощенная доля этих тепловых потоков, которая в свою очередь определяется формой, размерами, ориентацией РТО и оптическими характеристиками его поверхности:
где
где Ф – набор параметров, описывающих форму и ориентацию радиатора; F – площадь излучающей поверхности РТО, O – вектор, содержащий значения оптических характеристик излучающей поверхности РТО. РТО используется для отвода с борта КА избыточной тепловой энергии. При этом отводимый с помощью излучения тепловой поток является функцией трех аргументов:
Для поддержания заданного теплового режима КА должно выполняться два условия: в условиях действия на КА максимальных тепловых потоков в режиме пикового энерговыделения бортовой аппаратуры МКА не должен перегреваться, а при минимальных внешних тепловых потоках в режиме дежурного тепловыделения КА не должен переохлаждаться (в случае переохлаждения КА должны использоваться электрические нагревательные элементы). Эти условия могут быть записаны в форме уравнений теплового баланса КА:
где Создание пассивной СОТР заключается в выборе таких параметров РТО, при которых нагреватели не понадобятся. В общем случае эта цель может оказаться недостижимой, поэтому задача проектирования РТО СОТР МКА может быть представлена оптимизационной задачей по обеспечению минимальной электрической мощности нагревательных элементов. С учетом соотношений (1) - (6) она может быть записана в виде:
где
|