Математическое моделирование тепловых испытаний космических аппаратов с применением криогенных экранов

1 / 9

КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ
АППАРАТОВ И ИХ СИСТЕМ
УДК 536.3
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ИСПЫТАНИЙ
КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ КРИОГЕННЫХ
ЭКРАНОВ
И.П. Колчанов 1 , А.В. Делков2 , Н.А. Лавров3 , А.А. Кишкин 2,
А.А. Ходенков2
1 ОАО “ИСС” им. акад. М.Ф. Решетн¨ева, г. Железногорск,
Красноярский край, Российская Федерация
2 СибГАУ им. акад. М.Ф. Решетн¨ева, г. Красноярск, Российская Федерация
e-mail:
3 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
Описан способ тепловых испытаний космических аппаратов в вакуумной каме-
ре, где создаются условия пониженного давления в широком диапазоне темпе-
ратур, свойственного космическому пространству. Охлаждение объекта в ка-
мере осуществляется с помощью криогенных экранов, охлаждаемых жидкими
азотом, гелием или неоном. Криоагент подается в систему из рефрижератора-
ожижителя. В системе учитываются тепловые потоки из окружающей сре-
ды, от объекта и тепловые потери в магистралях. Основная задача системы
— понизить температуру объекта до значения, соответствующего программе
испытаний. Дано описание физической и математической моделей системы
тепловакуумных испытаний космической техники, состоящей из модели те-
плообмена криогенного экрана и расчeтной модели охлаждения исследуемого
объекта в вакуумной камере. При заданных параметрах камеры, криоэкранов
и объекта охлаждения проведeнные расчеты позволяют определить изменение
температуры в системе по времени, достижимую температуру объекта и
время выхода на стационарный режим.
Ключевые слова: тепловые испытания, математическое моделирование, эффек-
тивность конструктивных решений, криогенный экран.
MATHEMATICAL MODELLING OF SPACE VEHICLE
THERMAL TEST USING CRYOGENIC SCREENS
I.P. Kolchanov 1, A.V. Delkov2 , N.A. Lavrov3, А.А. Kishkin2 ,
А.А. Khodenkov2
1 JSC “Academician M.F. Reshetnev “Information Satellite Systems”,
Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, Russian Federation
2 Siberian State Aerospace University, Krasnoyarsk, Russian Federation
e-mail:
3 Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
The method is presented to test a space vehicle in a vacuum chamber which is capable
of maintaining the underpressure conditions within a wide temperature range relevant
56 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 1