×
10.07.2019
219.017.ad60

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ЛУЧИСТЫХ ПОТОКОВ ПРИ ТЕПЛОВАКУУМНЫХ ИСПЫТАНИЯХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002353923
Дата охранного документа
27.04.2009
Аннотация: Изобретение относится к измерительной технике. Устройство выполнено из двух рядом расположенных сборок, в каждой из которых чувствительный элемент на электроизолирующей подложке установлен внутри корпуса соответствующей сборки; упомянутые корпуса выполнены в виде правильной прямой призмы и/или кругового прямого цилиндра; для каждой из сборок одно основание корпуса выполнено с максимально высоким коэффициентом теплового излучения (ε >0,5 и ε >0,5), а другое основание и боковая поверхность корпуса для каждой сборки выполнены с минимальным коэффициентом теплового излучения (ε <0,5 и ε <0,5); причем основание корпуса первой сборки с ε  установлено параллельно поверхности контролируемого участка космического аппарата и направлено в противоположную от него сторону, а основание корпуса второй сборки с ε  установлено параллельно поверхности контролируемого участка космического аппарата и направлено в его сторону. Технический результат - упрощение конструкции при повышении надежности измерений. 4 ил.

Изобретение относится к космической технике, а именно к контролю теплообмена космического аппарата (КА), с имитируемой в наземных вакуумных камерах космической средой при тепловакуумных испытаниях (ТВИ), с помощью тепловых приемников инфракрасного излучения.

Как правило, ТВИ подвергается КА или отдельные его элементы с весьма сложной конфигурацией внешней поверхности, температура которой целиком определяется тепловым балансом с окружающими элементами и внутренними источниками тепла. В тепловакуумных камерах (ТВК) моделируется положение КА и его ориентация относительно внешних источников энергии с помощью имитаторов теплового излучения, в частности имитаторов инфракрасного излучения (ИКИ). Особенностью КА, и это моделируется при испытаниях в ТВК, является то, что основным фактором, определяющим надежность и долговечность КА, является стабильность его теплового режима, находящегося в температурном интервале (200-350)K. То есть при температурах, которым соответствует максимум интенсивности инфракрасного излучения в области (7-15) мкм, характерного эффективному излучению КА. При этом интенсивность падающего излучения на отдельные участки внешней поверхности КА может меняться в широких пределах. Кроме того, необходимо учитывать, что изготовленные из различных материалов или имеющие разные покрытия, отдельные участки поверхности КА обладают разными оптическими характеристиками, являющимися в общем случае функцией длины волны излучения, направления лучей и температуры тела. Кроме того, если с какого-то участка поверхности "видны " другие поверхности КА, то эффективная степень черноты (ε) такого участка зависит еще и от геометрии тела, что делает точный теоретический расчет эффективной степени черноты практически невыполнимым [1, с.120]. Отсюда вытекает необходимость контроля как внешних тепловых потоков, падающих на контролируемый участок от ТВК (qтвк), включающая фоновую радиацию от элементов ТВК и от ИКИ, так и эффективного излучения контролируемого участка КА (qKA).

Для измерения интенсивности лучистых потоков при тепловакуумных испытаниях космических аппаратов используются калориметрические, термоэлектрические и фотометрические приемники лучистой энергии [2, с.130].

Калориметрический приемник лучистой энергии представляет сосуд, стенки которого выложены витками тонкостенной металлической (медной) трубки, по которой протекает теплоноситель, подогреваемый поглощенной лучистой энергией, падающей на входную площадь калориметра. Внутренняя поверхность калориметра зачернена, что обусловливает отсутствие избирательности по длинам волн принимаемого излучения. Наружная теплоизоляция приемника обеспечивает отсутствие влияния посторонних тепловых потоков на его показания. По известному расходу теплоносителя и температуре его на входе и выходе из калориметра определяется поглощаемая мощность. Интенсивность лучистого потока определяется из равенства мощности, поглощенной теплоносителем и падающей на известную входную площадь калориметра.

Недостатком этого приемника излучения является большая инерционность и необходимость ввода в ТВК гибких трубок для подачи воды [1, с.301].

Термоэлектрические приемники лучистой энергии генерируют электрический сигнал, пропорциональный разности температур двух поверхностей, из которых одна воспринимает измеряемый лучистый поток, а вторая (тыльная) поддерживается при постоянной температуре. Облучаемая поверхность приемника чернится для ликвидации частотной избирательности, а тыльная сторона термостабилизируется с помощью циркулирующего теплоносителя или электрических подогревателей.

Недостатком таких приемников является их малая чувствительность [1, с.301].

Фотометрические приемники лучистой энергии, как правило, - элементы солнечных батарей, преобразующих падающее на них излучение непосредственно в электрический ток. Однако эти элементы обладают существенной избирательностью по спектру поглощаемого излучения, а их сигнал зависит от температуры элемента [1, с.302].

Наиболее близким по принципу действия и использованию термометрических свойств, заложенных в конструкцию устройства измерения интенсивности лучистых потоков, является напыленный металлический болометр [3, с.241], [4, с.50], [6, с.56], который выбран за прототип.

Устройство состоит из чувствительного элемента, представляющего токопроводящий слой металла, который наносится на диэлектрик, служащий электроизолирующей подложкой. Приготовленный подобным образом чувствительный элемент заключается в стеклянный баллон, в котором поддерживается определенное давление воздуха или какого-либо инертного газа. Баллон имеет окно из материала, прозрачного для излучения той области спектра, для которого предназначается болометр. Проволочные отводы от концов токопроводящего слоя выводят наружу из баллона. Посредством чувствительной аппаратуры измеряют сопротивление чувствительного элемента болометра и по величине этого сопротивления определяют температуру, приобретенную токопроводящим слоем (металлической лентой) вследствие поглощенного им теплового излучения. Таким образом, судят об интенсивности лучистого потока.

К недостаткам устройства, помимо достаточной сложности конструкции и удорожания экспериментов, следует отнести то, что при измерении тепловых потоков в ТВК, в условиях низких температур (например, температуры жидкого азота), возможна конденсация влаги на чувствительном элементе и на окне баллона [4, с.88], что приведет к искажению результатов измерения и снижению надежности измерений.

Задачей изобретения является создание устройства измерения интенсивности лучистых потоков при тепловакуумных испытаниях КА, которое обладало бы достаточной простотой конструкции при его надежности измерений.

Задача решается устройством измерения интенсивности лучистых потоков при тепловакуумных испытаниях космических аппаратов, включающим металлический токопроводящий чувствительный элемент, размещенный на электроизолирующей подложке, при этом устройство выполнено из двух рядом расположенных сборок, в каждой из которых чувствительный элемент на электроизолирующей подложке установлен внутри корпуса соответствующей сборки; корпус каждой из сборок выполнен из материала с высокой теплопроводностью и электроизолирован от чувствительного элемента на подложке; упомянутые корпуса выполнены в виде правильной прямой призмы и/или кругового прямого цилиндра; площади оснований корпусов каждой из двух сборок (so1 и so2) и площади боковых поверхностей корпусов этих сборок (sб1 и sб2) отвечают соотношениям sб1<so1 и sб2<so2, а высоты корпусов этих сборок (h1 и h2) и характерные размеры оснований этих корпусов (L1 и L2) отвечают соотношениям h1<<L1 и h2<<L2; для каждой из сборок одно основание корпуса выполнено с максимально высоким коэффициентом теплового излучения

1max>0,5 и ε2max>0,5), а другое основание и боковая поверхность корпуса для каждой сборки выполнены с минимальным коэффициентом теплового излучения

1min<0,5 и ε2min<0,5); причем основание корпуса первой сборки с ε1max установлено параллельно поверхности контролируемого участка космического аппарата и направлено в противоположную от него сторону, а основание корпуса второй сборки с ε2max установлено параллельно поверхности контролируемого участка космического аппарата и направлено в его сторону.

С целью снижения влияния утечек (или притока) теплового излучения через боковую поверхность корпуса каждой сборки и получения близкой к изотермичной поверхности корпуса необходимо, чтобы площади боковых поверхностей (sб1 и sб2) и значения коэффициента теплового излучения (ε1min и ε2min) были минимальны, поэтому предложено:

1) выполнить корпуса каждой сборки, у которых высоты (h1 и h2) и характерные размеры оснований (Li и L2) отвечают соотношениям h1<<L1 и h2<<L2;

2) специальной обработкой боковой поверхности (например, полировкой или нанесением тонкого слоя специального покрытия) получить минимальный коэффициент теплового излучения боковой поверхности корпусов каждой из сборок.

Корпус каждой сборки предложено выполнить из Al, Cu, Ag или сплавов на их основе как металлов, имеющих наиболее высокие значения теплопроводности [5, с.340-343], что позволяет в равновесном состоянии для каждой сборки получить близкую к изотермичной поверхность корпуса. Данное обстоятельство (изотермичность корпуса каждой сборки) позволяет считать, что лучеиспускание по всей поверхности корпуса проходит в равных температурных условиях и будет использовано ниже при выводе соотношений для определения интенсивности лучистых потоков.

Чтобы выявить, посредством фиксации температуры корпуса каждой сборки, влияние на тепловое состояние каждой сборки отдельно падающего излучения на контролируемый участок КА от окружающих КА тел, установленных в ТВК (qтвк), и эффективного излучения поверхности контролируемого участка КА (qКА), предложено одно основание корпуса у каждой сборки выполнять с максимально высоким коэффициентом теплового излучения (ε1max>0,5 и ε2max>0,5), а другое основание корпуса у каждой сборки выполнить с минимальным коэффициентом теплового излучения (ε1min<0,5 и ε2min<0,5).

Для создания поверхности основания с максимально высоким коэффициентом теплового излучения предложено наносить на эту поверхность покрытие, обладающее высокой поглощательной способностью. Предложено выполнить покрытие из рыхлой "черни", представляющей металлическое вещество в мелкораздробленном состоянии, с толщиной слоя, достигающей 30-40 мкм и более, в соответствии с максимальными величинами длин волн поглощенного излучения. Предлагается этот слой покрытия рыхлой "черни" выполнять из Au, как имеющей максимальный коэффициент поглощения в широкой области длин волн [6, с.56]. Предложено также для получения поверхности с максимально высоким коэффициентом теплового излучения использовать покрытия на основе пигментов Al2О3, CaO, ZrO2, ZnO, CuO, как имеющих стабильные и наибольшие значения коэффициента теплового излучения в интервале температур ~100-300 K, соответствующем рабочим условиям предлагаемого устройства при ТВИ [5, с.779].

Для получения основания и боковой поверхности корпуса каждой сборки с минимальным коэффициентом теплового излучения (ε1min<0,5 и ε2min<0,5) предложено выполнить корпус из Al, Cu, Ag или сплавов на их основе. Полированные поверхности корпуса, выполненные из этих металлов, кроме высокой теплопроводности, имеют низкие коэффициенты теплового излучения [5, с.780-783].

В случае использования устройства в условиях агрессивных сред, приводящих к увеличению коэффициента теплового излучения на поверхностях корпуса, где требуется низкий коэффициент теплового излучения, какой-либо из сборок, предложено эти поверхности защищать покрытием тонкого слоя (порядка или менее микрона) из благородных металлов или сплавов на их основе, как химически инертных [7, с.183], и затем также отполировать эти поверхности [5, с.783].

Суть изобретения поясняется на фиг.1-4. На фиг.1-4 приведен вариант конструктивного исполнения устройства, где первая сборка выполнена в виде правильной прямой призмы (прямоугольного параллелепипеда с квадратным основанием), а вторая сборка в виде кругового прямого цилиндра.

На фиг.1-4 приведено устройство измерения интенсивности лучистых потоков, состоящее из двух сборок:

1 - первая сборка, в которую входят: 2 - корпус; 3 - полость; 4 - чувствительный элемент; 5 - подложка; 6 - слой электроизоляции; 7 - основание; 8 - основание; 9 - боковая поверхность; 10 - токоподводы;

11 - вторая сборка, в которую входят: 12 - корпус; 13 - полость; 14 - чувствительный элемент; 15 - подложка; 16 - слой электроизоляции; 17 - основание; 18 - основание; 19 - боковая поверхность; 20 - токоподводы.

Устройство измерения интенсивности лучистых потоков состоит из двух сборок - первая сборка 1 и вторая сборка 11, каждая из которых состоит из корпусов 2 и 12, выполненных из материала с высокой теплопроводностью, внутри которых в полостях 3 и 13 размещены чувствительные элементы 4 и 14 на электроизолирующих подложках 5 и 15. В каждой сборке чувствительные элементы 4 и 14 на подложках 5 и 15 отделены от корпусов 2 и 12 слоем электроизоляции 6 и 16. Корпуса 2 и 12 каждый состоят из двух оснований 7, 8 и 17, 18 соответственно и боковых поверхностей 9 и 19. Основания 7 и 17 выполнены с максимально высоким коэффициентом теплового излучения ε1max для первой сборки 1 и ε2max для второй сборки 11. Основания 8, 18 и боковые поверхности 9, 19 выполнены с минимальным коэффициентом теплового излучения ε1min и ε2min соответственно для первой сборки 1 и второй сборки 11. Чувствительные элементы 4 и 14 на подложках 5 и 15 имеют предварительно выполненные градуировочные характеристики, выраженные зависимостью сопротивления от температуры. Через электроизолированные токоподводы 10, 20 чувствительные элементы 4, 14 первой сборки 1 и второй сборки 11 могут включаться либо в мостовую схему, либо в схему с нагрузочным сопротивлением (не показаны), которые позволяют регистрировать изменение сопротивления чувствительных элементов 4 и 14 в зависимости от температуры корпусов 2 и 12. В первой сборке 1 на фиг.3 приведен вариант изготовления чувствительного элемента 4 прямоугольной намоткой (зигзаг) токопроводящей металлической проволоки или ленты, выполненных, например, из Cu или Pt на подложке 5. Во второй сборке 11 на фиг.4 приведен вариант изготовления чувствительного элемента 14 в виде спиральной намотки токопроводящей металлической проволоки или ленты, выполненных, например, из Cu или Pt на подложке 15.

Устройство измерения интенсивности лучистых потоков при тепловакуумных испытаниях космических аппаратов работает следующим образом.

В соответствии с требованиями к испытаниям КА, предположим, требуется проведение ТВИ космического аппарата, помещенного в тепловакуумной камере (не показаны). Космический аппарат сложной формы, температура которого определяется тепловым балансом с окружающими телами, имитирующими внешнее воздействие на КА космической среды, в том числе размещенными в ТВК имитаторами инфракрасного излучения и криогенными экранами. Кроме того, в тепловом балансе КА учитываются источники внутреннего тепла от аппаратуры, размещенной на КА. В соответствии с предварительно выполненными теоретическими расчетами теплового режима КА в целом или отдельных элементов его конструкции устанавливают у каждого контролируемого участка КА, представляющего, по мнению экспериментатора, наибольший интерес, рядом расположенные первую сборку 1 и вторую сборку 11.

В каждой из соответствующих сборок - первой сборке 1 и второй сборке 11 - чувствительные элементы 4 и 14 на электроизолирующих подложках 5 и 15 установлены внутри корпусов 2 и 12. Корпуса 2 и 12 каждой из сборок выполнены из материала с высокой теплопроводностью и электроизолированы от чувствительного элемента 4 и 14 на подложке 5 и 15 слоем электроизоляции 6 и 16. Корпуса 2 и 12 каждой из сборок выполнены в виде правильной прямой призмы и/или кругового прямого цилиндра. Соответственно для каждой сборки (первой сборки 1 и второй сборки 11) площади (so1 и so2) оснований 7, 8 и 17, 18 корпусов 2 и 12, а также площади (sб1 и sб2) боковых поверхностей 9 и 19 отвечают соотношениям sб1<so1 и sб2<so2. Высоты (h1 и h2) корпусов 2 и 12 и характерные размеры (L1 и L2) оснований 7, 8 и 17, 18 отвечают соотношениям h1<<L1 и h2<<L2. Для каждой сборки (первой сборки 1 и второй сборки 11) одно основание корпуса 7 и 17 выполнено с максимально высоким коэффициентом теплового излучения (ε1max>0,5 и ε2max>0,5), а другое основание 8 и 18 и боковая поверхность 9 и 19 корпуса 2 и 12 выполнены с минимальным коэффициентом теплового излучения (ε1min<0,5 и ε2min<0,5).

Первую сборку 1 и вторую сборку 11 устанавливают так, чтобы для первой сборки 1 основание 7 с ε1max корпуса 2 было параллельно поверхности контролируемого участка космического аппарата и направлено в противоположную от него сторону, а для второй сборки 11 основание 17 с ε2max корпуса 12 установлено параллельно поверхности контролируемого участка космического аппарата и направлено в его сторону.

После проверки работоспособности аппаратуры КА и всех систем, обеспечивающих проведение ТВИ в ТВК, начинают испытания. Понижают давление в ТВК до 10-3…10-4 Па, охлаждают до температуры жидкого азота криогенные экраны, включают имитаторы ИКИ и аппаратуру, установленную на КА, и начинают эксперимент.

На основания 7 и 18 и на боковые поверхности 9 и 19 падает тепловое излучение от окружающих КА тел, установленных в ТВК (qтвк), а на основания 8 и 17 падает эффективное излучение поверхности контролируемого участка КА (qКА).

Лучистые потоки qтвк и qKA частично поглощаются корпусами 2 и 12, равномерно нагревая их, благодаря высокой теплопроводности материала, из которого выполнены эти корпуса 2 и 12. Кроме того, выполнение геометрических условий

(sб1<so1 и sб2<so2, при h1<<L1 и h2<<L2) и оптических (для боковых поверхностей 9 и 19 с ε1min и ε2min) также позволяет получить близкую к изотермичной поверхность корпусов 2 и 12.

Соответственно токопроводящая металлическая лента или проволока чувствительных элементов 4 и 14 нагревается до средней равновесной температуры корпусов 2 и 12.

Токопроводящую металлическую ленту или проволоку чувствительных элементов 4 и 14 через токоподводы 10 и 20 включают в цепь тока небольшой величины. При этом напряжение на концах ленты или проволоки, меняющееся в зависимости от температуры среды (температуры корпусов 2 и 12), подводят к фиксирующему прибору (не показан). После достижения равновесного теплового состояния рассматриваемой системы одновременно проводят измерения электрического сопротивления металлической ленты или проволоки чувствительных элементов 4 и 14 и по градуировочным характеристикам, предварительно выполненным для данных чувствительных элементов 4 и 14, определяют температуру T1 корпуса 2 первой сборки 1 и температуру Т2 корпуса 12 второй сборки 11.

Интенсивность лучистых потоков qтвк и qKA определяем из решения системы уравнений

где ε 11max1min и ε 22max2min - относительные оптические параметры для первой сборки 1 и для второй сборки 11 соответственно;

s 1=sб1/so1 и s 2=sб2/so2 - относительные геометрические параметры для первой сборки 1 и для второй сборки 11 соответственно;

σ - постоянная Стефана-Больцмана; σ=5,67·10-8 Вт/(м2·К4).

Система уравнений (1) и (2) отвечает следующим предположениям:

- энергия воспринимаемых корпусами 2 и 12 лучистых потоков отводится через их внешние поверхности в окружающую среду только излучением;

- потери тепла через токоподводы 10 и 20 чувствительных элементов 4 и 14 пренебрежимо малы и в тепловом балансе не учитываются;

- корпуса 2 и 12 считаются изотермичными при установившемся тепловом состоянии рассматриваемой системы.

Уравнения (1) и (2) получены из уравнений теплового баланса для первой сборки 1 и второй сборки 11 соответственно и имеют следующий вид:

В уравнениях (3) и (4) в левой части приведено поглощенное излучение каждым основанием и боковой поверхностью корпусов 2 и 12 от КА и элементов ТВК, а в правой части - собственное излучение каждого основания и боковой поверхности корпусов 2 и 12.

В частном случае, когда для первой сборки 1 и для второй сборки 11 относительные оптические параметры ( и ) и относительные геометрические параметры ( и ) отвечают соотношениям и можно преобразовать уравнения (1) и (2) к виду

Решая систему уравнений (5) и (6), получаем выражения для определения интенсивности лучистых потоков qтвк и qКА в виде

где - безразмерный коэффициент.

Данный частный случай легко реализуется при изготовлении двух одинаковых по своей конструкции и характеристикам сборок.

Приведем расчетный пример применения устройства измерения интенсивности лучистых потоков при тепловакуумных испытаниях космических аппаратов.

Размерности всех параметров в расчетном примере приведены в Международной системе единиц.

Помещаем КА в ТВК. Вблизи контролируемого участка КА устанавливаем рядом расположенные первую сборку 1 и вторую сборку 11. Устанавливаем первую сборку 1 так, чтобы основание 7 с ε1max было параллельно поверхности контролируемого участка КА и направлено в противоположную от него сторону, а вторую сборку 2 - так, чтобы основание 17 с ε2max было параллельно поверхности контролируемого участка КА и направлено в его сторону. Положим, что корпус 2 первой сборки 1 выполнен из Ag в виде прямоугольного параллелепипеда с квадратным основанием, а корпус 12 второй сборки 11 выполнен из Ag в виде кругового прямого цилиндра, как показано на фиг.1 - 4. Для каждой сборки в полостях 3, 13 через слой электроизоляции 6, 16 размещены чувствительные элементы 4 и 14 (например, тонкий медный провод, намотанный в виде плоской таблетки) на подложках 5, 15.

Положим, что корпуса 2 и 12 выполнены со следующими геометрическими характеристиками: h1=3·10-3 м; h2=3·10-3 м; L1=2·10-2 м; L2=2·10-2 м. Площади оснований и боковые поверхности корпусов 2 и 12 будут соответственно составлять:

so1=4·10-4 м2; sб1=2,4·10-4 м2; so2=π·10-4~3,14·10-4 м2; sб2=π·6·10-5~1,9·10-4 м2. При этом относительные геометрические параметры у корпусов 2 и 12 имеют значения s 1=0,6 и s 2=0,6.

Положим, что основания 7, 17 выполнены с максимальным коэффициентом теплового излучения: ε1max=0,95 и ε2max=0,95. Поверхности оснований 8, 18 корпусов 2, 12 и боковые поверхности 9, 19 для создания поверхностей с минимальным коэффициентом теплового излучения отполированы. Положим, что для этих поверхностей ε1min=0,05 и ε2min=0,05. При этом относительные оптические параметры у первой сборки 1 и у второй сборки 11 имеют значения ε 1=19 и ε 2=19 соответственно.

Интенсивность лучистых потоков qтвк и·qKA можно определить из системы уравнений (1) и (2), однако для нашего случая верны соотношения и , поэтому qтвк и qKA определяем из (7) и (8).

Предварительно определим безразмерный коэффициент k, зная и ,

По достижении в ТВК давления 10-3-10-4 Па криогенные экраны охлаждают до температуры жидкого азота, включают ИКИ, установленную в ТВК, и аппаратуру, установленную на КА, после чего начинают эксперимент.

Лучистые потоки qтвк и qKA частично поглощаются корпусом 2 первой сборки 1 и корпусом 12 второй сборки 11, равномерно нагревая их и соответственно токопроводящие металлические провода чувствительных элементов 4, 14 до средней равновесной температуры этих корпусов 2, 12. С помощью предварительно выполненных градуировочных характеристик чувствительных элементов 4, 14 одновременно определяем температуру T1 корпуса 2 для первой сборки 1 (положим, зафиксировали T1=150 K) и температуру Т2 корпуса 12 для второй сборки 11 (положим, зафиксировали Т2=120 K).

Подставляем в соотношения (7) и (8) известные значения k, а также зафиксированные T1, Т2 и определяем интенсивность лучистых потоков qтвк и qKA:

qтвк=k·σ·(ε·T14-T24)=1/18·5,67·10-8·[19·1504-1204]≅29,6 Вт/м2;

qKA=k·σ·[(ε+s)·T24-(1+s)·T14]=1/18·5,67·10-8·[(19+0,6)·1204-(1+0,6)·1504]≅10,3 Вт/м2.

Применение предлагаемой конструкции устройства измерения интенсивности лучистых потоков при тепловакуумных испытаниях космических аппаратов позволяет:

1) осуществлять контроль величины тепловых потоков, падающих на контролируемый участок КА, и эффективного излучения контролируемого участка КА;

2) использовать предлагаемую конструкцию устройства и способ его реализации в функциональном контроле и диагностике системы обеспечения теплового режима космического аппарата при тепловакуумных испытаниях;

3) сократить стоимость наземной экспериментальной отработки КА в условиях моделирования космической среды в ТВК благодаря простоте конструкции устройства и способа его реализации;

4) определить распределение плотности тепловых потоков по внешней поверхности КА, при использовании простого аналитического аппарата и методики проведения эксперимента;

5) измерять величину интенсивности лучистых потоков по предложенным функциональным зависимостям, включающим минимальное число контролирующих процесс параметров, влияющих на точность измерений;

6) автоматизировать процесс экспериментального определения лучистых потоков в тепловакуумной камере, используя информацию, поступающую с соответствующих термочувствительных элементов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Моделирование тепловых режимов космического аппарата и окружающей его среды. Под ред. акад. Г.И.Петрова. М.: Машиностроение, 1971.

2. О.Б.Андрейчук, Н.Н.Малахов. Тепловые испытания космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1982.

3. Криксунов Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники. М.: Советское радио, 1978.

4. М.Н.Марков. Приемники инфракрасного излучения. М.: Наука, 1968.

5. Физические величины. Справочник под ред. И.С.Григорьева, Е.З.Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991.

6. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1983.

7. Большой энциклопедический словарь политехнический. Гл. ред. А.Ю.Ишлинский. М.: Большая Российская энциклопедия, 2000.

8. И.Н.Бронштейн, К.А.Семендяев. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука, 1986.

Устройство измерения интенсивности лучистых потоков при тепловакуумных испытаниях космических аппаратов, включающее металлический токопроводящий чувствительный элемент, размещенный на электроизолирующей подложке, отличающееся тем, что устройство выполнено из двух рядом расположенных сборок, в каждой из которых чувствительный элемент на электроизолирующей подложке установлен внутри корпуса соответствующей сборки; корпус каждой из сборок выполнен из материала с высокой теплопроводностью и электроизолирован от чувствительного элемента на подложке; упомянутые корпуса выполнены в виде правильной прямой призмы и/или кругового прямого цилиндра; площади оснований корпусов каждой из двух сборок (s и s) и площади боковых поверхностей корпусов этих сборок (s и s) отвечают соотношениям s0,5 и ε >0,5), а другое основание и боковая поверхность корпуса для каждой сборки выполнены с минимальным коэффициентом теплового излучения (ε <0,5 и ε <0,5); причем основание корпуса первой сборки с ε  установлено параллельно поверхности контролируемого участка космического аппарата и направлено в противоположную от него сторону, а основание корпуса второй сборки с ε  установлено параллельно поверхности контролируемого участка космического аппарата и направлено в его сторону.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 370 items.
10.02.2013
№216.012.233a

Двигательная установка ракетного блока

Изобретение относится к ракетно-космической технике. Двигательная установка ракетного блока содержит топливный бак окислителя и топливный бак горючего, снабжающие топливом маршевый двигатель, баллон высокого давления, редуктор понижения давления с дренажным штуцером редуктора понижения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474520
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.240a

Вихревой электронасосный агрегат

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в составе гидросистем изделий авиационной и ракетной техники. Вихревой электронасосный агрегат содержит корпус 1 с цилиндрической расточкой 2 диаметра d, установленные в нем электродвигатель 3 с рабочим колесом 5,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474728
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.247e

Способ обнаружения пассивного космического объекта при сближении с ним активного космического аппарата

Изобретение относится к области космической техники, а именно к области лазерных локационных систем (ЛЛС), используемых для обеспечения сближения космических аппаратов (КА). Сканирование производится путем вращения активного КА с жестко установленной ЛЛС вокруг строительной оси «-ОХ» активного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474844
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.24d7

Щелевая антенна

Изобретение относится к антенной технике, в частности к щелевым антеннам резонаторного типа с полунаправленной диаграммой направленности, и может быть использовано в технике связи, особенно на борту космического объекта для приема сигналов навигационных систем и для организации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474933
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.03.2013
№216.012.2dc3

Способ увода разгонного ракетного блока с траектории полета космического аппарата

Изобретение относится к способам управления разделением космических аппаратов (КА), в частности КА и отделяемого от него разгонного ракетного блока (РРБ). После отделения КА от РРБ на РРБ воздействуют импульсом тяги в плоскости, проходящей через центр масс (ц.м.) РРБ, не пересекающей обводы КА...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477246
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2e6e

Термокомпрессионное устройство

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к области проектирования и эксплуатации компрессионных термических устройств. Термокомпрессионное устройство содержит источник газа высокого давления, подключенный к баллонам-компрессорам, устройство для термоциклирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477417
Дата охранного документа: 10.03.2013
27.03.2013
№216.012.30ed

Космическая система для производства материалов в космосе

Изобретение относится к спутниковым системам для производства и исследования материалов с уникальными свойствами в условиях низкой микрогравитации. Система включает в себя технологический модуль (1) и энергетическую платформу (2), находящиеся на одной круговой орбите (3). Платформа имеет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478063
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.30ee

Способ увода разгонного ракетного блока с траектории полета космического аппарата

Изобретение относится к ракетно-космической технике и касается ракетного разгонного блока и элементов его конструкции, предназначенных для его стабилизации и увода от отделившегося космического аппарата. Способ увода разгонного ракетного блока с траектории полета космического аппарата включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478064
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.04.2013
№216.012.32bd

Космическая головная часть и способ ее сборки

Изобретения относятся к ракетно-космической технике, а именно к космической головной части и к способу ее сборки. Космическая головная часть содержит космический аппарат, головной обтекатель и переходный отсек, который обеспечивает стыковку с ракетой-носителем. Стыковочный диаметр головного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478532
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.32be

Космическая головная часть

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к конструкции космической головной части, входящей в состав ракет космического назначения. Космическая головная часть состоит из головного обтекателя и космического аппарата. В состав космической головной части введен промежуточный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478533
Дата охранного документа: 10.04.2013
Showing 1-10 of 20 items.
27.03.2013
№216.012.30ed

Космическая система для производства материалов в космосе

Изобретение относится к спутниковым системам для производства и исследования материалов с уникальными свойствами в условиях низкой микрогравитации. Система включает в себя технологический модуль (1) и энергетическую платформу (2), находящиеся на одной круговой орбите (3). Платформа имеет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478063
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.07.2013
№216.012.554b

Фотоэлемент приемника-преобразователя лазерного излучения в космосе

Изобретение относится к области беспроводной передачи электрической энергии между космическими аппаратами (КА) на основе направленного электромагнитного излучения с одного КА на приемник-преобразователь, на основе фотоэлектрического преобразователя (ФЭП), второго КА. Фотоэлемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487438
Дата охранного документа: 10.07.2013
27.07.2013
№216.012.597a

Орбитальная космическая система

Изобретение относится к системам космических объектов (КО) с передачей между ними энергии и импульса посредством лазерного излучения и может быть использовано для КО, на борту которых создаются условия микрогравитации на уровне ~10…10 ускорения на поверхности Земли. Система включает в себя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488527
Дата охранного документа: 27.07.2013
20.11.2013
№216.012.8373

Приемник-преобразователь концентрированного электромагнитного излучения

Изобретение относится к области беспроводной передачи энергии с потоком концентрированного электромагнитного излучения оптического диапазона, в частности монохроматического электромагнитного излучения лазера, на приемник-преобразователь на основе фотоэлектрического преобразователя и может найти...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499327
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.10.2015
№216.013.87cf

Космический приемник-преобразователь лазерного излучения

Изобретение относится к области создания приемников-преобразователей на основе полупроводниковых фотоэлектрических преобразователей для преобразования электромагнитной энергии лазерного излучения высокой плотности. Заявлена конструкция космического приемника-преобразователя лазерного излучения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566370
Дата охранного документа: 27.10.2015
20.07.2016
№216.015.2b21

Космическая двухрежимная ядерно-энергетическая установка транспортно-энергетического модуля

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при создании энергетических и двигательных установок для решения двух задач: для доставки космических аппаратов (КА) на орбиту и последующего длительного энергообеспечения аппаратуры КА. Космическая двухрежимная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592071
Дата охранного документа: 20.07.2016
20.07.2016
№216.015.2b22

Космическая двухрежимная ядерно-энергетическая установка транспортно-энергетического модуля

Изобретение относится к космическим энергодвигательным установкам мегаваттного класса. Двухрежимная ядерно-энергетическая установка (ЯЭУ) транспортно-энергетического модуля (ТЭМ) содержит термоэмиссионный реактор-преобразователь (ТРП). Активная зона набрана из электрогенерирующих сборок (ЭГС)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592069
Дата охранного документа: 20.07.2016
20.08.2016
№216.015.4b3e

Приемник-преобразователь лазерного излучения

Приемник-преобразователь лазерного излучения включает приемную плоскость, выполненную в виде круговой панели. На внешней стороне панели установлены фотоэлектрические преобразователи на основе полупроводниковых фотоэлементов (ФЭ) с внутренним фотоэффектом для непосредственного преобразования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594953
Дата охранного документа: 20.08.2016
27.08.2016
№216.015.4d45

Электрогенерирующая сборка термоэмиссионного реактора-преобразователя (варианты)

Изобретение может быть использовано в космической технике и атомной энергетике при создании высокоэффективных космических ядерных энергетических установок на основе термоэмиссионного реактора-преобразователя. В электрогенерирующей сборке (ЭГС) термоэмиссионного реактора-преобразователя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595261
Дата охранного документа: 27.08.2016
10.08.2016
№216.015.535a

Фотоэлемент приёмника-преобразователя лазерного излучения

Изобретение относится к области создания приемников-преобразователей на основе полупроводниковых фотоэлементов (ФЭ). Фотоэлемент приемника-преобразователя лазерного излучения содержит полупроводниковые легированный и базовый слои р-типа и n-типа, фронтальный полосковый омический контакт на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593821
Дата охранного документа: 10.08.2016
+ добавить свой РИД