2 / 18
Математическое моделирование динамики температуры солнечных батарей…
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 6
5
зируемого) запаса электроэнергии, необходима информация о текущих (про-
гнозируемых) параметрах функционирования системы электроснабжения, в
том числе о мощности генерируемой электроэнергии, которая в значительной
степени зависит от температуры солнечных и аккумуляторных батарей.
Анализу теплового режима КА посвящено большое число научных работ
[3–9], в которых детально обоснованы диапазоны допустимых температур
окружающей среды, всего КА, а также получены поля температур всех элемен-
тов КА. Однако для более точного моделирования процесса генерирования
электроэнергии необходимо знать текущие значения температуры в условиях
орбитального полета.
Внешняя поверхность КА подвергается воздействию потока энергии, излучае-
мой Солнцем, планетами и так называемой фоновой радиацией. Солнце является
основным источником излучения в околосолнечном пространстве. Излучение пла-
неты состоит из отраженного солнечного излучения и собственного излучения,
определяемого ее температурой [1]. Таким образом, суммарный поток энергии, по-
ступающий на КА, определяется следующим выражением (рис. 1):
01 02
,
F Q F F
(1)
где
Q
— прямой световой поток;
01
F
— лучистый поток, отраженный от Земли;
02
F
— собственное излучение Земли.
Рис. 1.
Поток энергии от излучения Солнца и Земли
Динамика температуры панелей солнечных батарей, как и всего корпуса КА,
может быть исследована более полно только с учетом точного определения
участка орбиты КА.
Расчет границ теневого, полутеневого и освещенного участков орбиты КА.
На практике потоки энергии (1), поступающие на КА, изменяются в условиях поле-
та. Наиболее сложным этапом расчета температурного режима на борту КА являет-