Другие журналы
Сетевое издание Аэрокосмический научный журнал

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл. № ФС 77-61858. ISSN 2413-0982

Температурное состояние и отклонение формы сферической оболочки космического калибровочно-юстировочного аппарата

Аэрокосмический научный журнал # 01, январь 2016
DOI: 10.7463/aersp.0116.0831867
Файл статьи: Aerosp_J...o045.pdf (422.84Кб)
авторы: профессор Зарубин В. С.1,*, Зимин В. Н.1, профессор Кувыркин Г. Н.1

УДК 536.2

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Одним из вариантов геометрической формы калибровочно-юстировочного космического аппарата, преднзначенного для определения и контроля энергетического потенциала радиолокационного канала наземного комплекса контроля движения космических объектов, является выполненная с высокой точностью сферическая оболочка. Такую же форму имеют пассивные ретрансляторы сигналов и используемые в целях калибровки и юстировки радиолокационной аппаратуры некоторые типы малоразмерных эталонных отражателей. Орбиты рассматриваемых космических аппаратов могут быть как круговыми с высотой около 1000 км, в том числе близкими к полярным, так и эллиптическими с апогеем до 2200 км .
При отсутствии системы терморегулирования космических аппаратов указанных типов основным фактором, определяющим температурное состояние сферической оболочки на освещенном участке орбиты, является солнечное излучение. При фиксированном расположении оболочки по отношению к направлению на Солнце возникающая неравномерность распределения температуры по ее поверхности приводит к отклонению формы оболочки от идеальной сферической, что может повлиять на функциональные характеристики космического аппарата. Вращение оболочки относительно оси, перпендикулярной по отношению к направлению на Солнце, может способствовать снижению степени неравномерности распределения температуры.
Количественную оценку неравномерности распределения температуры по поверхности сферической оболочки в условия околоземного космического пространства и влияния этой неравномерности на отклонение формы оболочки от сферической можно получить соответствующими методами математического моделирования, используя модификацию ранее разработанной математической модели, описывающей установившееся температурное состояние такой оболочки на низкой околоземной орбите. В данной работе рассмотрена оболочка, выполненная из полимерного композиционного материала, исходная сферическая форма которой определяется сравнительно невысоким внутренним давлением. Предполагается, что при наличии в оболочке оборудования занимаемый им объем достаточно мал, что позволяет не учитывать его влияние на перенос излучения в полости оболочки. Наряду с определением установившегося распределения температуры по поверхности оболочки при ее фиксированной ориентации по отношению к направлению на Солнце получено квазистационарное температурное состояние оболочки при ее вращении с постоянной угловой скоростью относительно оси, перпендикулярной этому направлению. Для вычисленного распределения температуры по поверхности невращающейся оболочки проведена оценка отклонения ее формы от сферической.

Список литературы
  1. Малые космические аппараты информационного обеспечения / Под ред. В.Ф. Фатеева. М.: Радиотехника, 2010. 320 с.
  2. Мащенко А.Н., Паппо-Корыстин В.Н., Пащенко В.А., Васильев В.Г. Ракеты и космические аппараты конструкторского бюро "Южное" / Под общ. ред. С.Н. Конюхова. Днепропетровск: ГКБ "Южное" им. М.К. Янгеля, 2000. 240 с.
  3. Тарасенко М.В. Военные аспекты советской космонавтики. М.: Агенство Российской печати, ТОО "Николь", 1992. 164 с.
  4. Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н. Математическое моделирование термомеханических процессов при интенсивном тепловом воздействии // Теплофизика высоких температур. 2003. Т. 41. № 2. С. 300–309.
  5. Зарубин В.С. Температурное состояние тонкой сферической оболочки // Прикладная механика и техническая физика. 1963. № 6. С. 169–171.
  6. Зимин В.Н. К вопросу моделирования и расчета динамики раскрытия трансформируемых космических конструкций // Оборонная техника. 2006. № 1. С. 123–127.
  7. Бюллер К.-У. Тепло- и термостойкие полимеры: Пер. с нем. М.: Химия, 1984. 1056 с.
  8. Newchemistry.ru. Новые химические технологии: Аналитический портал химической промышленности. Режим доступа: http://www.newchemistry.ru/production.php?cat-id=52 cat-parent=7 level=3 (дата обращения 20.01.2016).
  9. Справочник по композиционным материалам / Под ред. Дж. Любина: Пер. с англ. В 2-х т. Т. 1. М.: Машиностроение, 1988. 448 с.
  10. Композиционные материалы: Справочник / Под общ. ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнопольского. М.: Машиностроение, 1990. 512 с.
  11. Обзор базовых свойств и сфер применения политетрафторэтилена (PTFE) // Полимерные полуфабрикаты для инженерных решений: сайт. Режим доступа: http://www.engplast.ru/entry.php?198&id=2 (дата обращения 20.01.2016).
  12. Физические величины: Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.
  13. Зигель Р., Хауэлл Дж. Теплообмен излучением: пер. с англ. М.: Мир, 1975. 934 с.
  14. Spacecraft thermal control handbook. Ed. D.G. Gilmor. Vol.1. Fundamental Technologies. El Segundo, California: Aerospace Press, 2002. 836 p.
  15. Теория тепломассообмена / Под ред. А.И. Леонтьева. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. 683 с.
  16. Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н., Савельева И.Ю. Локальное распределение температуры на поверхности космического аппарата при неравномерном солнечном облучении // Аэрокосмический научный журнал. МГТУ им. Н.Э.Баумана. Электрон. журн. 2015. № 05. С.49-63. DOI: 10.7463/aersp.0515.0820883
  17. Оптические свойства инженерных пластиков // Полимерные полуфабрикаты для инженерных решений: сайт. Режим доступа: http://www.engplast.ru/entry.php?114&id=2 (дата обращения 20.01.2016).
  18. Специальные виды политетрафторэтилена (PTFE) // Полимерные полуфабрикаты для инженерных решений: сайт. Режим доступа: http://www.engplast.ru/entry.php?145&id=2 (дата обращения 20.01.2016).
  19. Зарубин В.С. Температурные поля в конструкции летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1966. 216 с.
  20. Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике / Под ред. В.К. Кошкина. М.: Машиностроение, 1975. 624 с.
  21. Комарова М.А. Температурные условия на корпусе узлового модуля на этапе автономного полета к международной космической станции // Известия РАН. Энергетика. 2012. № 2. С. 23–30.
  22. Гукало А.А., Грибков А.С. Оптимизация температуры плоского и крестообразного холодильника–излучателя космической ядерной энергетической установки с учетом внешнего теплового излучения // Известия РАН. Энергетика. 2012. № 2. С. 103–110.
  23. Балабух Л.И., Колесников К.С., Зарубин В.С., Алфутов Н.А., Усюкин В.И., Чижов В.Ф. Основы строительной механики ракет. М.: Высшая школа, 1969. 496 с.
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2017 «Аэрокосмический научный журнал» Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)