Автор: Способы обеспечения теплового режима
Тепловой режим в кабинах и отсеках космического аппарата создается под воздействием внешних и внутренних источников тепла. Он зависит также от особенностей функционирования принятых вариантов системы обеспечения теплового режима. Для успешного решения задачи обеспечения теплового режима необходимо знать характер внешних и внутренних тепловых нагрузок. В зависимости от назначения и типа космического аппарата, режимов его полета и выполняемых рабочих программ спектр внешних и внутренних тепловых нагрузок может существенно изменяться. Старт, выход на орбиту, полет по орбите, перелет к другой планете, посадка на планету или полет по орбите планеты, возвращение на орбиту Земли и, наконец, спуск через плотную земную атмосферу — все это этапы, на которых происходит изменение как внешних, так и внутренних тепловых воздействий. Указанное обстоятельство предопределяет большое число возможных типов систем, которые могут быть использованы как для различных по назначению аппаратов, так и для одного аппарата на разных участках полета.
На первом этапе развития космических полетов, когда продолжительность пребывания на орбите была незначительной, а внутренние тепловые нагрузки составляли ватты или десятки ватт, можно было обходиться так называемыми пассивными способами теплового обеспечения.
Усложнение полетных заданий, увеличение длительности пребывания в космосе, размеров и массы оборудования, выделяемой мощности и повышение требований к поддержанию стабильности теплового режима привело к необходимости применения так называемых полупассивных способов. Здесь прежде всего следует отметить способы, основанные на переменном излучении, переменной теплопроводности, на расходовании хладагентов и на конвекции в замкнутых контурах.
Одним из способов стабилизации температуры космического аппарата в условиях переменной внутренней тепловой нагрузки и переменной величины падающего на поверхность излучения является изменение поглощательной и излучательной способности поверхности с помощью различного типа подвижных жалюзи и экранов.
Способы обеспечения теплового режима космического аппарата, основанные на переменной теплопроводности, реализуются в устройствах с тепловыми переключателями, с сильфона-ми, заполненными жидкостью, и т. д.
В системах с расходуемыми хладагентами жидкость или твердое тело поглощают тепло, обычно с одним или двумя фазовыми переходами, и затем пары хладагентов выбрасываются за борт. Вследствие относительно большой массы хладагента и емкостей для его хранения такие системы используются только для кратковременных полетов или как вспомогательные и аварийные.