48
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 5
УДК 629.78
DOI: 10.18698/0236-3941-2016-5-48-58
ОЦЕНКА ПРИМЕНИМОСТИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ ДЛЯ ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ
ФОТОПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ
А.С. Морозов
magicmusic@mail.ruА.С. Кротов
С.И. Каськов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
Аннотация
Ключевые слова
Проведена оценка возможностей использования
термоэлектрического холодильника в составе систе-
мы обеспечения теплового режима фотоприемного
устройства дистанционного зондирования поверхно-
сти Земли в инфракрасном диапазоне. Предложен
способ обеспечения температурной стабильности
фоточувствительного элемента с расчетом холодиль-
ного коэффициента на создаваемый перепад темпе-
ратур. Получены массогабаритные характеристики
устройства применительно к предложенному способу
обеспечения температурной стабильности. Проана-
лизирован холодильный коэффициент цикла работы
системы для криогенного диапазона температур
Фотоприемное устройство,
термоэлектрический
холо-
дильник, пассивная система
обеспечения теплового режи-
ма, криогенный аккумулятор
холода, дистанционное зонди-
рование Земли
Поступила в редакцию 16.11.2015
©МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016
При проектировании систем обеспечения тепловых режимов бортовых фото-
приемных устройств дистанционного зондирования Земли в инфракрасном
диапазоне [1] возникают сложности, заключающиеся в необходимости обеспе-
чения высокой тепловой стабильности в условиях криогенных температур: ха-
рактерное отклонение температуры фоточувствительного элемента (ФЧЭ) фо-
топриемного устройства (ФПУ) должно составлять не более 0,1…0,5 K в рабо-
чем режиме (режиме съемки). При этом характерное значение температуры
ФЧЭ в рабочем режиме составляет от 60 до 65 K.
Для обеспечения заданного теплового режима подобных фотоприемных
устройств используется система обеспечения теплового режима (СОТР), в схему
которой входит криогенный аккумулятор холода (АХ) [1–4] с установленным
(непосредственно или через тепловой мост) ФЧЭ. В качестве рабочего тела АХ ис-
пользуется плавящееся при температуре стабилизации ФЧЭ вещество. В дежурном
режиме осуществляется захолаживание АХ, например, с помощью газовой крио-
генной машины (ГКМ); в рабочем режиме ГКМ выключена — ФЧЭ охлаждается за
счет накопленного в АХ запаса холода. Однако в процессе фазового перехода рабо-