×
20.02.2015
216.013.279c

Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к системам терморегулирования (СТР) космических аппаратов (КА), преимущественно телекоммуникационных спутников. СТР содержит два независимых, одинаковых по составу, бортовых циркуляционных тракта с теплоносителем, которые размещены рядом друг с другом в сотовых панелях (или на них). Каждый из трактов содержит входной и выходной гидроразъемы для соединения с гидроразъемами съемного блока СТР. В последнем установлен жидкостно-жидкостный теплообменник с хладопроизводительностью, превышающей ее требуемую величину для одного тракта не менее чем в 2,1-2,2 раза. При электрических испытаниях КА съемный блок подключен к одному из циркуляционных трактов согласно программе испытаний КА. Одновременно другой тракт закольцован жидкостным трактом, имеющим такое же гидравлическое сопротивление, как у жидкостного тракта съемного блока. Технический результат изобретения состоит в упрощении конструкции съемного блока СТР, уменьшении его габаритов и массы, что упрощает монтаж и демонтаж съемного блока на борту КА. 3 ил.
Основные результаты: Система терморегулирования космического аппарата, содержащая два независимых, одинаковых по составу, бортовых циркуляционных тракта с теплоносителем, размещенных рядом друг с другом в (на) сотовых панелях, каждый из которых включает в себя входной и выходной гидроразъемы для соединения с гидроразъемами съемного блока системы, включающего жидкостно-жидкостный теплообменник, отличающаяся тем, что в съемном блоке установлен жидкостно-жидкостный теплообменник с хладопроизводительностью, превышающей требуемую хладопроизводительность одного тракта не менее чем в 2,1-2,2 раза, и при электрических испытаниях космического аппарата съемный блок подключен к одному из циркуляционных трактов согласно программе испытаний космического аппарата, а другой циркуляционный тракт закольцован жидкостным трактом, имеющим гидравлическое сопротивление, равное гидравлическому сопротивлению жидкостного тракта съемного блока.

Предлагаемое изобретение относится к космической технике и может быть использовано при разработке систем терморегулирования (СТР) телекоммуникационных спутников.

Известная СТР согласно патенту RU 2386572 содержит (см. фиг.1) два независимых, одинаковых по составу бортовых циркуляционных тракта с одинаковым теплоносителем (поз.1 и 2; поз.3, 4, 5 - сотовые панели). При этом каждый из трактов имеет входной и выходной гидроразъемы (поз.1.1 и 2.1; 1.2 и 2.2) для соединения с соответствующими гидроразъемами (поз.8.4 и 10.4; 8.3 и 10.3) съемного блока СТР (поз.11), также содержащего два одинаковых жидкостных тракта (поз.8 и 10), каждый из которых включает в себя по два жидкостно-жидкостных теплообменника (поз.8.1 и 8.2; 10.1 и 10.2). Каждый теплообменник содержит первую жидкостную полость и вторую жидкостную полость: через первые жидкостные полости циркулирует бортовой теплоноситель первого и второго бортового циркуляционного тракта, а через вторые жидкостные полости циркулирует теплоноситель наземной системы обеспечения теплового режима (поз.9).

Проведенный авторами анализ конструкции и данных наземных испытаний известных СТР различных по мощности космических аппаратов (КА) и опытные данные показали, что температура теплоносителя в поперечных сечениях рядом расположенных коллекторов (с dy=12 мм) бортовых циркуляционных трактов СТР с теплоносителем (см. фиг.2, где: 3 (4, 5) - сотовая панель; 3.1, 3.2 - встроенные коллекторы; 6, 7 - приборы, установленные на сотовой панели 3) по всему циркуляционному тракту как при одновременной работе обоих трактов съемного блока, так и при работе только одного тракта съемного блока при условии сохранения одинаковой суммарной хладопроизводительности съемного блока в обоих случаях взаимно отличается менее чем на 0,75°C (в настоящее время для обеспечения оптимально комфортной температуры приборов технические требования к КА телекоммуникационных спутников допускают отличия не более 1°C, что приемлемо с точки зрения допустимого диапазона рабочих температур для коллекторов в пределах от минус 25 до плюс 55°C) - это обусловлено тем, что между бортовыми циркуляционными трактами, как показали опытные исследования, обеспечивается достаточный для достижения этой цели интенсивный теплообмен.

Таким образом, на основе опытных данных можно существенно упростить конструкцию съемного блока - исключить из его состава один жидкостный тракт с двумя теплообменниками.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции СТР КА.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенной СТР КА, содержащей два независимых, одинаковых по составу, бортовых циркуляционных тракта с теплоносителем, размещенных рядом друг с другом в (на) сотовых панелях, каждый из которых включает в себя входной и выходной гидроразъемы для соединения с гидроразъемами съемного блока системы, включающего жидкостно-жидкостный теплообменник, выполнена таким образом, что в съемном блоке установлен жидкостно-жидкостный теплообменник с хладопроизводительностью, превышающей требуемую хладопроизводительность одного контура не менее чем в 2,1-2,2 раза (установлено опытными данными), и при электрических испытаниях космического аппарата съемный блок подключен к одному из циркуляционных трактов согласно программе испытаний космического аппарата, а другой циркуляционный тракт закольцован жидкостным трактом, имеющим гидравлическое сопротивление, равное гидравлическому сопротивлению жидкостного тракта съемного блока, что и является, по мнению авторов, существенными отличительными признаками предлагаемого авторами технического решения.

В результате проведенного авторами анализа известной патентной и научно-технической литературы предложенное сочетание существенных отличительных признаков заявляемого изобретения в известных источниках информации не обнаружено и, следовательно, известные технические решения не проявляют тех же свойств, что в заявляемой системе терморегулирования космического аппарата.

На фиг.3 изображена принципиальная схема предложенной СТР КА, где: 1 и 2 - два независимых, одинаковых по составу, бортовых циркуляционных тракта с теплоносителем, размещенных рядом друг с другом в (на) сотовых панелях 3, 4, 5, каждый из которых включает в себя входной и выходной гидроразъемы 1.1 и 2.1; 1.2 и 2.2 для соединения с гидроразъемами 8.4 и 10.4; 8.3 и 10.3 съемного блока 11 системы; в съемном блоке 11 установлен жидкостно-жидкостный теплообменник 8.1 с хладопроизводительностью, превышающей требуемую хладопроизводительность одного контура не менее чем в 2,1-2,2 раза, и при электрических испытаниях космического аппарата съемный блок 11 с теплообменником 8.1 подключен, например, к первому 1 из циркуляционных трактов СТР согласно программе испытаний космического аппарата, а другой циркуляционный тракт 2 закольцован жидкостным трактом 10, имеющим гидравлическое сопротивление 12, равное гидравлическому сопротивлению жидкостного тракта съемного блока 11 (от гидроразъема 8.3 до гидроразъема 8.4).

Работа предложенной СТР КА при наземных испытаниях происходит следующим образом.

Когда подтверждают работоспособность КА при работе (функционировании) одного из двух циркуляционных бортовых жидкостных трактов, к данному тракту, например к первому тракту 1, подключают съемный блок 11 и включают в работу указанный жидкостный тракт 1, наземную систему обеспечения теплового режима 9, обеспечивая хладопроизводительность теплообменника 8.1 не менее чем в 2,1-2,2 раза больше требуемой хладопроизводительности одного тракта, а во втором бортовом жидкостном тракте 2 отсутствует циркуляция теплоносителя.

Далее согласно программе испытаний КА включают в работу оба бортовых циркуляционных тракта (в обоих трактах работают гидронасосы с одинаковой производительностью), увеличивают хладопроизводительность жидкостно-жидкостного теплообменника 8.1 в 2,1-2,2 раза путем увеличения перепада температур между теплоносителем борта и наземной системы обеспечения теплового режима: при этом в обоих бортовых трактах ввиду одинаковости гидравлических сопротивлений трактов, где течет бортовой теплоноситель, расходы в трактах будут одинаковыми, и на входных участках 4.1 и 4.2 встроенных коллекторов сотовой панели 4 (длиной по 0,7-1,2 м до участка сотовой панели 4, где установлены приборы) произойдет интенсивный теплообмен между теплоносителями на этих начальных участках, направленных к бортовым коллекторам, а при дальнейшей циркуляции их по трактам коллекторов сотовых панелей 4, 5, 3 будет практически одинаковый отвод избыточного тепла от приборов к циркулирующим в параллельно расположенных трактах теплоносителем (с разницей температур теплоносителей в любых поперечных сечениях параллельных коллекторов менее чем на 0,75°C). Далее согласно программе испытаний съемный блок 11 подключают ко второму бортовому циркуляционному тракту, а первый циркуляционный тракт закольцовывают закольцовкой, использованной для закольковки второго контура, и вышеуказанные испытания КА повторяют.

Как видно из вышеизложенного, в результате выполнения СТР КА согласно предложенному техническому решению упрощается конструкция его съемного блока, уменьшаются его габариты и масса, что упрощает монтаж-демонтаж съемного блока на борту КА, т.е. таким образом достигаются цели изобретения.

Система терморегулирования космического аппарата, содержащая два независимых, одинаковых по составу, бортовых циркуляционных тракта с теплоносителем, размещенных рядом друг с другом в (на) сотовых панелях, каждый из которых включает в себя входной и выходной гидроразъемы для соединения с гидроразъемами съемного блока системы, включающего жидкостно-жидкостный теплообменник, отличающаяся тем, что в съемном блоке установлен жидкостно-жидкостный теплообменник с хладопроизводительностью, превышающей требуемую хладопроизводительность одного тракта не менее чем в 2,1-2,2 раза, и при электрических испытаниях космического аппарата съемный блок подключен к одному из циркуляционных трактов согласно программе испытаний космического аппарата, а другой циркуляционный тракт закольцован жидкостным трактом, имеющим гидравлическое сопротивление, равное гидравлическому сопротивлению жидкостного тракта съемного блока.
СИСТЕМА ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
СИСТЕМА ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
СИСТЕМА ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 31-40 из 130.
10.08.2013
№216.012.5c9d

Способ контроля качества системы терморегулирования космического аппарата

Изобретение касается эксплуатации систем терморегулирования космических аппаратов, преимущественно телекоммуникационных спутников. Способ включает периодический контроль наличия требуемой массы теплоносителя в жидкостном контуре (ЖК) системы терморегулирования. Для этого определяют фактическую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489330
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.09.2013
№216.012.68a5

Устройство для измерения температуры

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системе терморегулирования космических аппаратов. Устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления (ТС) и задающий резистор (ЗР), общая точка которых соединена с общей шиной, генератор стабильного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492436
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.09.2013
№216.012.6d30

Устройство для контроля и подрыва пиропатронов

Использование: в ракетно-космической, противопожарной технике. Технический результат заключается в повышении надежности за счет гальванической развязки цепей контроля и управления, что увеличивает уровень безопасности, возможности подрывать пиропатроны поодиночке. В устройстве контроля и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493603
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.10.2013
№216.012.7741

Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи

Заявляемое изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при наземной эксплуатации литий-ионных аккумуляторных батарей, например, в составе автономной системы электропитания искусственного спутника Земли (ИСЗ). Технический результат - повышение надежности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496189
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.10.2013
№216.012.7742

Способ подготовки литий-ионной аккумуляторной батареи к штатной эксплуатации в составе искусственного спутника земли

Заявляемое изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при подготовке литий-ионных аккумуляторных батарей к штатной эксплуатации в составе искусственных спутников Земли (ИСЗ). Техническим результатом является повышение функциональной надежности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496190
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.10.2013
№216.012.7932

Способ коррекции орбитального движения космического аппарата

Изобретение относится к области космической техники и предназначено для высокоточного определения ускорения поступательного движения космического аппарата (КА). Проводят коррекции параметров орбитального движения КА и засылают на борт КА. Параллельно слежению за работой двигателя коррекции на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496688
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7933

Способ коррекции орбитального движения космического аппарата

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для коррекции орбитального движения космического аппарата (КА). На КА прикладывают тестовое и корректирующее воздействие путем включения двигателей коррекции (ДК), проводят траекторные изменения, определяют параметры движения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496689
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7934

Способ изготовления космического аппарата

Изобретение относится к космической технике. Способ изготовления космического аппарата включает сборку космического аппарата, содержащего систему электропитания с солнечными батареями, аккумуляторными батареями и стабилизированным преобразователем напряжения, подготовку источников...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496690
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7ac2

Способ определения равномерного натяжения мембраны из изотропного материала

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения натяжений мембранных элементов конструкций. Способ состоит в том, что мембрану защемляют двумя кольцами, расположенными по разные стороны поверхности мембраны, и прикладывают поперечную нагрузку, распределенную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497088
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7dab

Способ получения термопластичной эластомерной композиции

Изобретение относится к способу получения термопластичной эластомерной композиции на основе полиэтилена и хлорсульфированного полиэтилена, применяемой при изготовлении различных эластичных резинотехнических изделий методами экструзии, литья под давлением и выдувного формования. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497844
Дата охранного документа: 10.11.2013
Показаны записи 31-40 из 147.
10.09.2013
№216.012.68a5

Устройство для измерения температуры

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системе терморегулирования космических аппаратов. Устройство для измерения температуры, содержащее термометр сопротивления (ТС) и задающий резистор (ЗР), общая точка которых соединена с общей шиной, генератор стабильного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492436
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.09.2013
№216.012.6d30

Устройство для контроля и подрыва пиропатронов

Использование: в ракетно-космической, противопожарной технике. Технический результат заключается в повышении надежности за счет гальванической развязки цепей контроля и управления, что увеличивает уровень безопасности, возможности подрывать пиропатроны поодиночке. В устройстве контроля и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493603
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.10.2013
№216.012.7741

Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи

Заявляемое изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при наземной эксплуатации литий-ионных аккумуляторных батарей, например, в составе автономной системы электропитания искусственного спутника Земли (ИСЗ). Технический результат - повышение надежности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496189
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.10.2013
№216.012.7742

Способ подготовки литий-ионной аккумуляторной батареи к штатной эксплуатации в составе искусственного спутника земли

Заявляемое изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при подготовке литий-ионных аккумуляторных батарей к штатной эксплуатации в составе искусственных спутников Земли (ИСЗ). Техническим результатом является повышение функциональной надежности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496190
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.10.2013
№216.012.7932

Способ коррекции орбитального движения космического аппарата

Изобретение относится к области космической техники и предназначено для высокоточного определения ускорения поступательного движения космического аппарата (КА). Проводят коррекции параметров орбитального движения КА и засылают на борт КА. Параллельно слежению за работой двигателя коррекции на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496688
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7933

Способ коррекции орбитального движения космического аппарата

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для коррекции орбитального движения космического аппарата (КА). На КА прикладывают тестовое и корректирующее воздействие путем включения двигателей коррекции (ДК), проводят траекторные изменения, определяют параметры движения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496689
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7934

Способ изготовления космического аппарата

Изобретение относится к космической технике. Способ изготовления космического аппарата включает сборку космического аппарата, содержащего систему электропитания с солнечными батареями, аккумуляторными батареями и стабилизированным преобразователем напряжения, подготовку источников...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496690
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7ac2

Способ определения равномерного натяжения мембраны из изотропного материала

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения натяжений мембранных элементов конструкций. Способ состоит в том, что мембрану защемляют двумя кольцами, расположенными по разные стороны поверхности мембраны, и прикладывают поперечную нагрузку, распределенную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497088
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.11.2013
№216.012.85c7

Способ изготовления тросового амортизатора

Изобретение относится к области защиты объектов от воздействия динамических нагрузок. Способ заключается в следующем. На оправку устанавливают внутренние пластины. Производят вытяжку троса, для чего один конец троса закрепляют на оправке, а другой вводят в зацепление с грузом. Трос навивают в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499925
Дата охранного документа: 27.11.2013
20.12.2013
№216.012.8dd7

Устройство для стопорения

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к транспортной технике, где необходимо зафиксировать крепежное соединение от самоотвинчивания. В устройстве для стопорения болта и гайки, содержащем шайбу с краем, отгибаемым на грань гайки, и лепесток, на торце болта выполнен шлиц по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501994
Дата охранного документа: 20.12.2013
+ добавить свой РИД