Оценка возможности применения трубчатых газоразрядных источников излучения для моделирования тепловых режимов крупногабаритных космических конструкций - page 3

Вообще говоря, ряд специалистов считает, что имитация истин-
ных условий космоса, возможно, никогда не будет достигнута, но лю-
бая степень приближения к ним стоит затраченных усилий. Однако
на практике всегда ограничиваются разумной степенью приближения,
определяемой некоторым пересечением технической осуществимости
и экономической целесообразности создания наземных эксперимен-
тальных установок.
В странах с развитой аэрокосмической промышленностью создан
ряд установок с рабочим объемом от сотен до нескольких тысяч ку-
бических метров [4–7], имеющих сложную систему имитации сол-
нечного излучения, включающую в себя десятки и сотни единич-
ных источников излучения. Следует отметить, что в настоящее время
промышленностью серийно выпускаются высоковакуумные установ-
ки объемом до 5000 м
3
, содержащие имитаторы излучения Солнца [8],
поэтому проблема лабораторного моделирования воздействия одно-
го из основных факторов космического пространства в определенной
степени может считаться решенной. Однако в этих установках исполь-
зуются блоки излучателей, содержащие сотни единичных источников
излучения мощностью 2. . .10 кВт, что создает определенные трудно-
сти при эксплуатации.
Первоначально в качестве источников излучения применяли уголь-
но-дуговые лампы, достаточно хорошо имитировавшие спектральное
распределение энергии Солнца во всем диапазоне длин волн, кроме
ультрафиолетовой области (
0
,
2
. . .
0
,
4
мкм), где недостаток мощности
можно было компенсировать с помощью дополнительных источни-
ков. Однако этот вид ламп имел ряд существенных недостатков: в
частности, из-за быстрого сгорания положительного электрода (для
дуги мощностью 10 кВт скорость сгорания составляла 0,5 м/ч) его по-
стоянно приходилось заменять новым, кроме того, механизм подачи
электродов достаточно сложен, нужно было защищать элементы опти-
ческой системы (зеркала, отражающие и преломляющие свет, линзы и
пр.) от загрязнения продуктами сгорания.
Поэтому начали применять лампы с газовым наполнением (ксе-
ноновые, ртутно-ксеноновые), сочетающие в себе яркость угольной
дуги с удобством эксплуатации. Вместе с тем и эти лампы имели не-
достатки. Так, в видимой и ИК-областях спектра они имитировали
солнечное излучение хуже, чем угольно-дуговые лампы. В процессе
развития оба типа ламп совершенствовались — разрабатывался нерас-
ходуемый отрицательный электрод в угольно-дуговой лампе, улучша-
лась имитация солнечного спектра за счет введения дополнительных
газов в ксеноновые и ртутно-ксеноновые лампы и т.д. Иногда иссле-
дователи идут по пути совмещения работы нескольких (обычно двух)
типов источников излучения, один из которых обеспечивает воздей-
ствие УФ-области спектра (как правило, это ртутные газоразрядные
лампы), в то время как другой тип источников излучения (кварцевые
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2013. № 2 111
1,2 4,5,6,7,8,9,10,11,12
Powered by FlippingBook