ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА СПУТНИКОВ ПАССИВНЫМИ СРЕДСТВАМИ

© Т.А.Таранова, Ю.В.Петров
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2002 г.

«Человечество не останется вечно на Земле...» — эти слова сказаны К. Э. Циолковским, когда еще не было полетов космических аппаратов. С каждым годом в космос запускаются все более сложные КА. Для их нормального функционирования необходимо выполнение многих требований, в т.ч. и поддержание необходимого температурного режима аппаратуры.

Для обеспечения требуемого теплового режима применяются пассивные и активные средства терморегулирования. Регулирование температуры пассивными средствами достигается в основном за счет подбора излучательных и поглощательных свойств поверхностей и термических сопротивлений узлов и элементов конструкции. При невозможности достижения таких результатов пассивными средствами вводят активные элементы для регулирования внешнего теплоподвода (жалюзи) или перераспределения рассеиваемой энергии внутри спутника (электронагреватели, теплопроводы, тепловые трубы). Соотношение и роль пассивных и активных средств в системах терморегулирования спутника определяется в основном конструктивными, аппаратурными и технологическими особенностями, которые приходится учитывать при разработке подсистемы терморегулирования.

Для малых спутников, имеющих небольшое внутреннее рассеивание энергии, заданный тепловой режим предпочтительней обеспечивать с помощью пассивной системы терморегулирования. Реализация пассивного регулирования теплового режима дает ряд существенных преимуществ, заключающихся в основном в уменьшении веса и упрощении конструкции спутника, а также в отсутствии энергопотребления и высокой надежности системы терморегулирования.

Недостатком пассивного терморегулирования является то, что его реализация требует строгого учета всех факторов, оказывающих влияния на температуру элементов конструкции и компонентов спутника. Самые на первый взгляд незначительные изменения в конструкции, материалах, обработке поверхностей и энергопотреблении приборов должны учитываться и их влияние оцениваться на распределение температур по элементам спутника. В докладе рассмотрены ограничения на изменения параметров системы терморегулирования, при которых обеспечение теплового режима спутников пассивными средствами становится проблематичным. Определен класс спутников, тепловой режим которых может быть обеспечен пассивными средствами. Рассмотрены средства пассивного терморегулирования и ограничения, накладываемые на конфигурацию спутников.