Качество и жизнь. № 1(37) 2023, с. 90-96

Определение теплового  режима изделия на поверхности Луны с учетом зеркально-диффузного теплообмена

Н.О. Борщев, к.т.н., ведущий инженер Астрокосмического центра Физического института  им. П.Н. Лебедева РАН; Москва

А.Р. Денискина, к.т.н., доцент кафедры 104 «Технологическое проектирование  и управление качеством» Московского авиационного института (НИУ); Москва
e-mail: deniskinaar@mai.ru

В данной работе рассмотрены вопросы расчета теплового режима космического аппарата (КА), находящегося на поверхности Луны. Приведена методика расчета внешних лучистых потоков для этого случая. В качестве исходных данных для расчета достаточно задать географическое положение КА на поверхности Луны и начальную дату. Выполнен тестовый расчет тепловых потоков в оптической системе с зеркальными поверхностями. Приведены данные по тепловым и физическим условиям на поверхности Луны. Проведены расчеты температуры лунного грунта и лучистых потоков на КА, а также теплового режима КА на поверхности Луны.
Разработана программа расчета поглощенных лучист ых потоков для диффузно-зеркальной модели отражения поверхностей. Проведен расчет потоков в оптической системе с зеркальными поверхностями, который подтвердил правильность работы программы. Проведен расчет теплового режима КА на поверхности Луны с учетом зеркально-диффузного теплообмена, для случаев, когда характер отражения наружной поверхности экранно-вакуумной теплоизоляции (ЭВТИ) диффузный или зеркальный. Расчет показал, что характер отражения (зеркальный или диффузный) наружной поверхности ЭВТИ для рассматриваемого случая не влияет на температуру поверхности ЭВТИ и температуру КА.

Ключевые слова: космический аппарат, поглощенные лучистые потоки, тепловой режим, Луна. 
 
Литература 
1.            Черенков В.Б. Автоматические планетные станции – М.: Наука, 1973. 
2.            Селиванов А.С. Программа Е6: Первая мягкая посадка на Луну и передача первой лунной панорамы // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. –2016. –Т. 3. –№ 3. – С. 98–99. 
3.            Федоренко Г.М. Стартовая программа исследования Луны Е1 // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. –2018. – Т. 5. – № 3. – С. 97–101. 
4.            Лаповок Е.В., Ханков С.И. Внутренний тепловой режим базируемого на поверхности Луны объекта с внутренним термостатированием // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. – 2014. – Т. 57. – № 12. – С. 46–52. 
5.            Копяткевич Р.М., Гуля В.М., Тулин Д.В., Шабарчин А.Ф. Тепловое проектирование и пофрагментная наземная отработка системы обеспечения теплового режима космического аппарата негерметичного исполнения на базе сотопанелей с тепловыми трубами // Космонавтика. – Вып. 3(60). – 2010. – С. 33–41.  
6.            Панин Ю.В., Антонов В.А., Балыкин М.А. К вопросу проектирования и эксплуатации ТТ в составе СТР посадочных модулей межпланетных станций для исследования тел солнечной системы // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. –№ 4. – 2021. – С. 31–38.

DOI: 10.34214/2312-5209-2023-37-1-90-96