Обеспечение теплового режима конструкций космического аппарата
Автор: Шатров А.К., Рабецкая О.И., Фисенко Е.Н.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 3 т.24, 2023 года.
Бесплатный доступ
Основное требование для бесперебойной работы космического аппарата - это его стабильный тепловой режим. Особо сложная задача - обеспечение стабильной системы терморегулирования аппарата с учетом жестких ограничений по энергетическим и массовым затратам на устройства терморегулирования. Эти задачи необходимо решать на каждом этапе создания спутников. На каждом этапе проводятся тепловые расчеты с выбором оптимальных теплофизических параметров. Такой объем работ составляет примерно десятую часть от всех работ со спутником. Необходимость теоретическо-экспериментального уточнения расчетных методик является актуальной задачей, которая позволит существенно снизить материальные и временные затраты на проектирование, испытания и доводку аппарата. Поэтому расчет и анализ тепловых режимов космических аппаратов является важным этапом при проектировании спутников. Наземные тепловакуумные испытания очень затратны как по времени, так и финансово. Суть концепции заключается в проведении только стационарных тепловых режимов в условиях максимальных и минимальных тепловых нагрузок на спутник в целом и его отдельные внешние элементы с последующим обеспечением сходимости результатов испытаний с расчетными результатами. А подтверждение промежуточных требований по обеспечению заданных тепловых режимов осуществляют расчетным путем. В статье рассмотрены задачи по обеспечению теплового режима конструкций космического аппарата; классификация устройств, применяемых для обеспечения теплового режима; наземная отработка теплового режима спутников связи при тепловакуумных испытаниях; обеспечение теплового режима космического аппарата связи при наземных электрических испытаниях; тепловой режим конструкций космического аппарата при транспортировании с завода-изготовителя на техническую позицию.
Космический аппарат, тепловакуумные испытания, тепловой режим, система терморегулирования
Короткий адрес: https://sciup.org/148328184
IDR: 148328184 | DOI: 10.31772/2712-8970-2023-24-3-550-557
Список литературы Обеспечение теплового режима конструкций космического аппарата
- CubeSat [Электронный ресурс]. URL: https://www.cubesat.org (дата обращения: 25.01.2023).
- A Review of Impending Small Satellite Formation Flying Missions / Bandyopadhyay S., Subramanian G., Foust R. и др. // 53rd AIAA Aerospace Sciences Meeting. Kissimmee. 2015. 17 p.
- Hughes S. P. Preliminary Optimal Orbit Design for the Laser Interferometer Space Antenna (LISA) // Advances in the Astronautical Sciences. 2002. Vol. 111. P. 61-78.
- Chung S., Miller, D., de Weck, O. ARGOS Testbed: Study of Multidisciplinary Challenges of Future Spaceborne Interferometric Arrays // Optical Engineering. 2004. Vol. 43, No. 9. P. 2156-2167.
- Review of formation flying and constellation missions using nanosatellites / Bandyopadhyay S., Foust R., Subramanian G. et al. // Journal of Spacecraft and Rockets. 2016. Vol. 53 (3). 12 p.
- Swarm-Keeping Strategies for Spacecraft Under J2 and Atmospheric Drag Perturbations / Morgan D., Chung S., Blackmore L. et al. // Journal of Guidance. Control, and Dynamics. 2012. Vol. 35, No. 5. P. 1492-1506.
- Пантелеймонов И. Н. Перспективная методика управления полетом космических аппаратов одной орбитальной группировки с применением межспутниковых радиолиний // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2018. No. 2. С. 73-83.
- Horsley M. An investigation into using differential drag for controlling a formation of CubeSats // Advanced Maui Optical and Space Surveillance Technologies Conference. Maui, 2011. 18 p.
- Иванов Д., Кушнирук М. Исследование алгоритма управления пространственным движением группы спутников с помощью аэродинамической силы // Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша. 2017. № 53. С. 1-32.
- Подъемная сила крыла самолета: формула [Электронный ресурс]. URL: https://travelsoul.ru/podemnaa-sila-kryla-samoleta-formula/ (дата обращения: 04.10.2023).
- Vaughan W., Johnson D., Justus C. Guide to Reference and Standard Atmosphere Models: Tech. Rep. Reston: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2010. 142 p.
- Jacchia L. New static models of the thermosphere and exosphere with empirical temperature profiles: Special Report. Cambridge: Smithsonian Astrophysical Observatory, 1970. 87 p.
- Hedin A. Extension of the MSIS thermosphere model into the middle and lower atmosphere // J. Geophys. Res. 1991. No. 96. P. 1159-1172.
- Picone J., Hedin A., Drob D. NRLMSISED00 empirical model of the atmosphere: Statistical comparisons and scientific issues // Journal of Geophysical Research. 2002. Vol. 107, No. A12. 16 p.
- ГОСТ Р 25645.166-2004. Атмосфера Земли верхняя. Модель плотности для баллистического обеспечения полетов искусственных спутников Земли. М.: ИПК Издательство Стандартов. 2004. 24 с.
- Harrison S. A free molecular aerodynamic investigation using multiple satellite analysis // Planet. Space Sci. 1996. Vol. 44, No. 2. P. 171-180.
- Oltrogge D., Leveque K. An evaluation of cubesat orbit decay: Proceedings of 25th Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites, Utah, 2011. 12 p.
- Foster C., Hallam H., Mason J. Orbit Determination and Differential-drag Control of Planet Labs Cubesat Constellations // ArXiv: Space Physics. 2015, 13 p.
- Gangestad J., Rowen D., Hardy B. Flight Results from AeroCube-6: A Radiation Dosimeter Mission in the 0.5U Form Factor // CubeSat Developers' Workshop. San Luis Obispo. 2016. 18 p.
- General Mission Analysis Tool (GMAT) v.R2016a [Электронный ресурс]. URL: https://software.nasa.gov/software/GSC-17177-1 (дата обращения: 08.02.2023).
