СИСТЕМА ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ НЕГЕРМЕТИЧНОГО ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННОГО КОНТЕЙНЕРА КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА Российский патент 1995 года по МПК B64G1/50 F28D15/00 

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при проектировании систем термостатирования (СТС) оборудования негерметичных приборных контейнеров (ПК) и отсеков космических аппаратов (КА).

Наиболее близким решением является СТС, содержащая тепловые трубы, соединяющие оборудование отсека с размещенными на противоположных гранях КА радиаторами. Термосвязь тепловых труб с радиаторами осуществляется с использованием тепловых жалюзей.

Недостатком такой системы является низкая надежность при эксплуатации ее на КА, находящемся на геостационарной орбите, в условиях которой на радиационный теплообменник (РТО) длительно воздействует солнечное излучение.

Технической задачей изобретения является повышение надежности системы при воздействии на РТО солнечного излучения. Задача решается тем, что радиационные теплообменники связаны между собой дополнительными тепловыми трубами через регуляторы теплового потока, выполненные в виде диодных термоконтакторов.

При нахождении ориентированного в пространстве КА на геостационарной орбите одна из его внешних поверхностей, на которой расположен РТО, длительное время освещена и нагрета Солнцем и, следовательно, сброса тепла с нее не происходит. Поэтому деление РТО на две части и размещение их на противоположных сторонах контейнера повышает надежность работы СТС при воздействии на одну из частей РТО солнечного излучения, так как в этом случае другая часть РТО находится в тени и с нее осуществляется сброс всей мощности тепловыделения оборудования ПК. При этом для переброски теплового потока от оборудования на "холодную" часть РТО, находящуюся в тени, введены дополнительные тепловые трубы.

Любая из частей РТО обеспечивает сброс всей мощности тепловыделения оборудования при нахождении КА на освещенном Солнцем участке орбиты.

Обеспечение надежного термостатирования оборудования в указанных условиях функционирования КА осуществляют и регуляторы теплового потока, выполненные в виде диодных термоконтакторов. В отличие от известного термоконтактора, который действует по принципу замыкания тепловой связи при превышении температуры термостатируемого оборудования выше определенного уровня и размыкания при соответствующем снижении температуры, диодный термоконтактор осуществляет регулируемую передачу тепла только в одном направлении, например, от тепловыделяющего оборудования к РТО и прерывает передачу тепла при выходе температуры РТО за пределы области допустимых температур оборудования. В этом случае обратного перетока тепла от РТО к оборудованию через диодный термоконтактор, как в известном, не происходит.

Это возможно потому, что в диодном термоконтакторе введен дополнительный узел, по конструкции и принципу действия аналогичный основному узлу известного термоконтактора, но выполняющий функцию размыкания тепловой связи "оборудование РТО" при превышении температуры РТО выше верхнего допустимого уровня температуры оборудования и замыкание этой связи при соответствующем снижении температуры РТО. При этом основной узел термоконтактора работает точно так же, как и основной узел известного термоконтактора.

На чертеже показана схема системы термостатирования.

Термостатируемое оборудование 1 соединено тепловыми трубами 2 с диодным термоконтактором 3, который в свою очередь соединен с радиационным теплообменником 4 (верхняя часть). Дополнительные тепловые трубы 5 соединяют между собой через диодные термоконтакторы 3 части радиационного теплообменника 4. Оборудование в СТС размещены в негерметичном ПК, на поверхности которого установлена теплоизоляция 6.

Работа системы термостатирования происходит следующим образом.

Тепло, выделяемое оборудованием 1, передается тепловыми трубами 2 на диодные термоконтакторы 3 и через них на части РТО 4, где происходит его сброс. При длительном воздействии солнечного излучения на одну из частей РТО (например, верхнюю) происходит ее нагрев и, если температура РТО превышает температуру срабатывания диодного термоконтактора, то последний размыкает тепловую связь, и тепловой поток от оборудования по дополнительной тепловой трубе 5 передается через нижний термоконтактор на другую, нижнюю часть РТО, которая не подвержена воздействию солнечного потока и осуществляет сброс тепла всего оборудования ПК.

Положительный эффект предложенной СТС заключается в обеспечении надежного термостатирования оборудования ПК при длительном воздействии на РТО солнечного излучения. Кроме того, упрощается решение проблемы выбора терморегулирующего покрытия для РТО, так как требования к коэффициенту поглощения солнечного излучения значительно ослабляются и предоставляется возможность выбрать наиболее легкое и дешевое покрытие.

Использование: обеспечение надежного термостатирования оборудования приборного контейнера при длительном воздействии на радиационный теплообменник солнечного излучения. Сущность изобретения: термостатируемое оборудование соединено тепловыми трубами с диодным термоконтрактом, который в свою очередь соединен с радиационным теплообменником, выполненным в виде двух расположенных на противоположных сторонах контейнера частей, связанных между собой дополнительными тепловыми трубами через диодные термоконтакторы. 1 ил.

СИСТЕМА ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ НЕГЕРМЕТИЧНОГО ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННОГО КОНТЕЙНЕРА КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА, содержащая тепловые трубы, соединяющие термостатируемое оборудование через регуляторы теплового потока с расположенными на противоположных сторонах контейнера радиационными теплообменниками, отличающаяся тем, что радиационные теплообменники связаны между собой дополнительными тепловыми трубами через регуляторы теплового потока, выполненные в виде диодных термоконтакторов.