8 / 16
Некоторые аспекты термовакуумной отработки малоразмерных космических аппаратов
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 2
35
Если разность в температурах элементов МКА предварительного расчета
и расчета с учетом введенной радиационной тепловой связи составит более 5 %,
ввести угловые коэффициенты и следующую критическую радиационную связь.
Для случаев использования программного обеспечения, специализированного
для тепловых расчетов, необходимо учитывать все радиационные связи. При из-
вестных параметрах поверхностей элементов конструкции МКА, влияющих на
лучистый теплообмен, уточнение параметров не требуется. В противном случае,
рекомендуется нанести на поверхность краски, параметры которых известны.
Алгоритм работы с ТМ приведен на рис. 4. Блок «Расчет тепловой модели»
предполагает моделирование теплового режима МКА при воздействии упро-
щенного расчетного теплового потока. Например, возможно усреднение сум-
марного теплового потока от всех источников теплоты по всем внешним сторо-
нам МКА, а также исключение плавного изменения внешнего потока солнечно-
го излучения при переходе из теневой части орбиты на солнечную и пр. Цель
проведения расчета тепловой модели заключается в следующем.
Определение правильности тепловой модели в первом приближении, вы-
явление ошибок программирования, несовпадения размерностей и пр. Напри-
мер, при упрощенных внешних тепловых потоках легче обнаружить аномальное
изменение температур отдельных компонентов МКА, ошибки характеристик
тепловых связей.
Выявление зон, в которых необходимо ввести радиационную тепловую
связь. Из опыта реализованных проектов следует, что не было необходимости
учитывать внутренние переизлучения из-за небольшой разности температур
внутренних элементов конструкции.
Далее следует вычислить тепловой поток, которому будет подвержен МКА
на орбите. Это приведет к усложнению ТМ, например, за счет описания тепло-
вых потоков по отдельности для каждой стороны МКА. В этом случае возмож-
но моделирование различных орбит и проверка температуры всех составных
элементов конструкции для реальных условий эксплуатации.
Превышение допустимых значений температур некоторых элементов МКА
может привести к сбоям в работе. Низкие температуры опасны для оптических
(камеры) и механических систем (маховики, манипуляторы). Высокие темпера-
туры опасны для микроэлектроники (интегральных схем) и механических си-
стем (уменьшение точности, рост вибрационных нагрузок маховиков). Особое
внимание при анализе ТМ следует обращать не только на абсолютные значения,
но и на динамику изменения температуры. Опасным фактором является высо-
кая амплитуда температурных колебаний. Изменение температуры в широком
диапазоне влияет на накопление остаточных деформаций в точках пайки кон-
некторов или электрорадиоизделий (ЭРИ). Это может привести к потере элек-
трического контакта и отказу системы. Например, важно поддерживать темпе-
ратуру аккумуляторных батарей (АКБ) в рабочем диапазоне. Данный подход
способен предупредить опасность переохлаждения АКБ и уже на ранних стади-
ях проектирования обеспечить его температурный режим. Согласно алгоритму