УДК520.224.2. 224.4

ВЫСОТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ ТЕМПЕРАТУРЫ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО КОСМИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА СФЕРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

Дзитоев А. М., Лаповок Е. В., Ханков С. И.


Читать статью полностью 

Аннотация

Исследован тепловой баланс сферического космического объекта в околоземном космическом пространстве. Получено аналитическое описание стационарной средней температуры такого объекта с учетом наличия внутренних источников тепловыделений и поглощаемого его поверхностью солнечного излучения. Математическая модель, описывающая тепловой баланс космического объекта, представлена единым уравнением, сочетающим две частные модели. Одна модель учитывает, помимо теплоотдачи излучением от объекта в космическое пространство, также и излучение в сторону Земли. Вторая учитывает только затенение Землей потока излучения в космическое пространство. Выбор модели определяется направлением результирующего потока излучения между объектом и Землей. Получены функции, описывающие высотные зависимости температуры космического объекта сферической формы. В тени Земли выбор модели и формул, описывающих температуру космического объекта, определяется величиной удельной мощности тепловыделений и его температурным уровнем. На солнечном участке траектории выбор вида высотной функции зависит также от отношения коэффициента поглощения солнечного излучения к степени черноты поверхности объекта. Предложены критерии, позволяющие до начала расчетов выбирать вид функции, описывающей относительное изменение температуры объекта с ростом высоты. Представлены результаты расчетов, проведенных с использованием высотных функций, вытекающих из двух моделей, и указаны границы применимости этих функций. Выведенные аналитические формулы позволяют вычислять температуру сферического космического объекта. Полученные выводы справедливы для объектов выпуклой формы типовых конфигураций.


Ключевые слова: тепловой баланс, космический объект, тепловой режим объекта в околоземном космическом пространстве

Список литературы
1.     Малоземов В.В. Тепловой режим космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1980. 232 с.
2.     Космические аппараты / Под общ. ред. К.П. Феоктистова. К71 М.: Воениздат, 1983. 319 с.
3.     Салахутдинов Г.М. Тепловая защита в космической технике. М.: Знание, 1982. 64 с.
4.     Авдуевский В.С., Галицейский Б.М., Глебов Г.А. Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике: Учебник для авиационных специальностей вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992. 528 с.
5.     Залетаев В.М., Капинос Ю.В., Сургучев О.М. Расчет теплообмена космического аппарата. М.: Машиностроение, 1971. 317 с.
6.     Моделирование тепловых режимов космического аппарата и окружающей его среды / Под ред. Г.П. Петрова. М.: Машиностроение, 1971. 382 с.
7.     Каменев А.А., Лаповок Е.В., Ханков С.И. Аналитические методы расчета тепловых режимов и характеристик собственного теплового излучения объектов в околоземном космическом пространстве. СПб: НТЦ им. Л.Т. Тучкова, 2006. 186 с.
8.     Баёва Ю.В., Лаповок Е.В., Ханков С.И. Методика расчета нестационарных температур космического объекта на круговых орбитах // Известия ВУЗов. Приборостроение. 2013. Т. 56. № 12. С. 51–56.
9.     Баёва Ю.В., Лаповок Е.В., Ханков С.И. Методика расчета нестационарных температур космического объекта, движущегося по эллиптической орбите // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013. № 6 (88). С. 67–72.
10.  Баёва Ю.В., Лаповок Е.В., Ханков С.И. Аналитическая методика расчета тепловых потоков в околоземном космическом пространстве, формирующих тепловой режим космических телескопов // Оптический журнал. 2013. Т. 80. № 5. С. 30–37.
11.  Баёва Ю.В., Лаповок Е.В., Ханков С.И. Метод поддержания заданного температурного диапазона космического аппарата, движущегося по круговой орбите с заходом в тень Земли // Известия ВУЗов. Приборостроение. 2013. Т. 56. № 7. С. 56–61.
12.  Лаповок Е.В., Ханков С.И. Аналитическое описание нестационарных температур изотермического объекта в условиях его лучистого теплообмена с окружающей средой // Известия ВУЗов. Приборостроение. 2012. Т. 55. № 3. С. 56–60.
13.  Дзитоев А.М., Ханков С.И. Методика расчета коэффициентов облученности цилиндрического космического объекта подсветкой Земли // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2014. № 1 (89). С. 145–150.
14.  Дзитоев А.М., Ханков С.И. Тепловое подобие космических объектов типовых конфигураций // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2014. № 2 (90). С. 130–136.
15.  Trenberth K.E., Fasullo J.T., Keihl J.Earth's global energy budget // Bulletin of the American Meteorological Society. 2009. V. 90. № 3. P. 311–323.
Информация 2001-2017 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика