УДК520.224.2. 224.4

ТЕПЛОВОЕ ПОДОБИЕ КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ТИПОВЫХ КОНФИГУРАЦИЙ

Дзитоев А.М., Ханков С.И.


Читать статью полностью 

Аннотация

Тепловое подобие объектов различной конфигурации определяется равенством их стационарных среднеповерхностных температур в тени Земли, что эквивалентно равенству их эффективных коэффициентов облученности собственным тепловым излучением Земли. Среди типовых конфигураций выбраны конус, цилиндр и сфера. В отличие от двух последних фигур, расчет коэффициента облученности конического объекта является наиболее сложным и содержит ряд неопределенностей. Изложена методика расчета интегральных и эффективных коэффициентов облученности космического объекта конической формы, которая типична для фрагментов космических аппаратов. Интегральные коэффициенты облученности определяют средний тепловой баланс на боковой поверхности цилиндра и конуса, а также полный энергетический баланс на поверхности сферы. Эффективные коэффициенты облученности определяют полный падающий удельный поток излучения Земли на всю поверхность цилиндрического или конического объекта с учетом их оснований. По данным об эффективных коэффициентах облученности определяются средние стационарные температуры космических объектов в тени Земли, а также и на подсвеченном Солнцем участке траектории с учетом двух дополнительных компонент энергетического баланса – прямого и отраженного Землей солнечного излучения. Исследования проводились в диапазоне изменения высоты орбиты от 200 до 40000 км в зависимости от угла наклона оси цилиндра и конуса относительно линии зенит–надир. Условия подобия цилиндра и конуса определены при равных величинах отношения высоты фигуры к диаметру основания.


Ключевые слова: космический объект конической, цилиндрической и сферической формы, эффективный коэффициент облученности космического объекта, удельный тепловой поток излучения Земли, тепловой баланс космического объекта, тепловое подобие космических объектов

Список литературы
 
1.       Моделирование тепловых режимов космического аппарата и окружающей его среды / Под ред. Г.П. Петрова. М.: Машиностроение, 1971. 382 с.
2.       Дубошин Г.Н. Небесная механика. Основные задачи и методы. М.: Наука, 1968. 800 с.
3.       Чеботарев Г.А. Аналитические и численные методы небесной механики. М.–Л.: Наука, 1965. 367 с.
4.       Смарт У.М. Небесная механика. М.: Мир, 1965. 502 с.
5.       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.
6.       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.
7.       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.
8.       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.
9.       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.
10.    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 // Изв. вузов. Приборостроение. 2013. Т. 56. № 7. С. 56–61.
11.    Keihl J.T., Trenberth K.E. Earth’s Annual Global Mean Energy Budget // Bull. Am. Meteorol. Soc. 1997. V. 78. N 2. P. 197–208.
12.    Trenberth K.E., Fasullo J.T., Keihl J. Earth's global energy budget // Bull. Am. Meteorol. Soc. 2009. V. 90. N 3. P. 311–323.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2019 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика