Обеспечение теплового режима в космических аппаратах

Системы, основанные на конвекции в замкнутых контурах, получили наиболее широкое распространение. Поскольку излучение является единственным способом, которым тепло может быть отведено в космос без потерь хладагента, то все замкнутые конвективные системы имеют обязательно радиатор-излучатель. В качестве теплоносителя применяются газы и жидкости. Газообразные теплоносители могут использоваться непосредственно в гермокабинах и отсеках, легко совмещаются с теплоотдающей поверхностью, обладают высокой диэлектрической постоянной, не вызывают коррозии и имеют другие положительные свойства. Жидкие теплоносители поглощают больше тепла и обеспечивают более высокие по сравнению с газами коэффициенты теплоотдачи. Однако жидкие теплоносители требуют специального оборудования для хранения и транспортировки, создания запасов для компенсации утечек, специальной компоновки оборудования для снижения объема жидкости.

В существующих системах обеспечения теплового режима космического аппарата отвод тепла происходит на низком температурном уровне. Это означает, что температура радиатора-излучателя ниже уровня температуры отсека или гермокабины, где поддерживается тепловой режим.

При современных уровнях внутренних тепловых нагрузок, не превышающих 5—10 кВт, возможно применение низкотемпературной системы обеспечения теплового режима с приемлемыми по площадям и Массе радиаторами-излучателями. Однако выполнение сложных задач длительных космических полетов потребует существенного увеличения энергетических мощностей на борту космического аппарата. Практически вся полезная мощность энергетической установки превращается в тепло на сравнительно низком температурном уровне.

Повышение уровня температуры излучателя может быть достигнуто с помощью тепловых насосов. Тепловые насосы позволяют при определенных энергетических возможностях переводить тепловой поток с низкого на высокий температурный уровень. Известно много типов тепловых насосов, отличающихся по принципу действия, конструктивным особенностям, холодильным коэффициентам, типам хладагентов и т. д. Для систем обеспечения теплового режима космического аппарата могут быть рассмотрены подсистемы с газовым циклом, с испарительно-компрессионным циклом, пароэжекторные и абсорбционные. Тепловые насосы пока еще не использовались в системе обеспечения теплового режима космического аппарата, и возможность применения того или иного типа, особенно в сочетании с энергетической установкой и другими системами: корабля, требует всестороннего анализа.

Большой интерес представляет использование в системах обеспечения теплового режима термоэлектрических, элементов на основе эффекта Пельтье. Однако в настоящее время указанные элементы имеют слишком низкие холодильные коэффициенты и большую удельную массу. С улучшением характеристик полупроводниковых материалов они смогут найти достаточно широкое применение в системе обеспечения теплового режима космического аппарата.

Оставить отзыв к статье “Обеспечение теплового режима в космических аппаратах”

Постоянная ссылка эту страницу:
https://vseprosto.com/teplov-rezhim-kosmich-app/

Постоянная ссылка эту страницу для форумов и блогов:
[URL="https://vseprosto.com/teplov-rezhim-kosmich-app/"]Обеспечение теплового режима в космических аппаратах[/URL]

Постоянная ссылка эту страницу в формате HTML:
<a href="https://vseprosto.com/teplov-rezhim-kosmich-app/">Обеспечение теплового режима в космических аппаратах</a>