Оценка возможности применения трубчатых газоразрядных источников излучения для моделирования тепловых режимов крупногабаритных космических конструкций - page 6

применять коррекцию спектра с использованием фильтров излучения
или селективно отражающих покрытий в системе фокусировки излу-
чения.
Альтернативным источником излучения, лишенным указанного не-
достатка, являются газоразрядные лампы с ксеноновым наполнени-
ем, которые чаще всего используются в современных испытательных
установках, моделирующих излучение Солнца. Однако доля излуче-
ния таких источников в коротковолновой (
λ <
0
,
4
мкм) области спек-
тра составляет
3
,
5
. . .
4
%. Поэтому для обеспечения необходимого
соотношения плотности потока излучения в коротковолновой обла-
сти спектра
9
% относительно полного потока и его абсолютного
значения (
1400
Вт/м
2
), соответствующего внеатмосферному участку
полета, необходимо соответствующим образом увеличивать плотность
потока излучения источника, ослабляя его в видимой и ИК-областях
спектра.
Для моделирования тепловых режимов крупногабаритных кон-
струкций потребная мощность излучения может достигать сотен кило-
ватт. Газоразрядные источники излучения (ГИИ), охлаждаемые только
за счет естественной конвекции и собственного излучения оболочки,
имеют сравнительно малую мощность, обусловленную допустимой
температурой оболочки, что при потребных мощностях вызывает
необходимость использования большого числа единичных источни-
ков. Применение для этой цели водоохлаждаемых трубчатых ГИИ с
двумя коаксиально расположенными кварцевыми оболочками долгое
время считалось проблематичным из-за возможности разгерметиза-
ции охлаждающего тракта в узлах подвода охлаждающей жидкости
(одновременно выполняющих и функции сильноточных токоподво-
дов), и относительно небольшого ресурса работы ГИИ при повы-
шенных мощностях. Опыт работы с такими источниками на кафедре
“Космические аппараты и ракеты-носители” МГТУ им. Н.Э. Баумана
позволил разработать усовершенствованные компактные узлы подвода
охладителя и электропитания, существенно повысившие надежность
и ресурс работы.
Разработанная конструкция ГИИ содержит две цилиндрические
кварцевые оболочки, формирующие тракт охлаждения, через который
при давлении
5
атм прокачивается охладитель — дистиллированная
вода. При необходимости внешняя оболочка ГИИ может выполнять
роль фильтра в требуемых диапазонах длин волн, для чего в состав
кварцевого стекла при варке следует ввести соответствующие добав-
ки. Эта концепция была реализована при отработке метода бескон-
тактного измерения температуры объекта, нагреваемого излучением
многоламповой установки, — в состав стекла была введена добавка,
выделяющая узкую полосу поглощения в спектре излучения на рабо-
чей длине волны пирометра.
Внутренняя оболочка с впаянными в нее сильноточными элек-
тродами и ксеноновым наполнением представляет собой разрядную
114 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2013. № 2
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11,12
Powered by FlippingBook