■ : , __к испытываемым блокам по границам рассечения дискретно

(по величине и времени) подводят (отводят) дополнительные тепловые потоки, перекрывающие по величине диапазон возможного изменения расчетных значений тепловых потоков;

■ получают зависимость температур конструкции испытываемого блока, в том числе и на..гранйце рассечения от величины подводимых (отводимых) дополнительных тепловых потоков;

по данному алгоритму последовательно проводят испытания остальных блоков;

тепловое состояние объекта в целом определяют из пересечения соответствующих зависимостей температур конструкции блоков от абсолютных значений подводимых к ним в процессе поблочных испытаний дополнительных потоков.

  1. Метод обеспечивает получение информации о тепловом состоянии изделия в целом в условиях большой неопределенности, обусловленной трудностями расчета кондуктивного теплообмена, в сложных конструкциях.

  2. Тепловой поток к границе рассечения блоков может быть подведен любым способом, в том числе и с применением инфракрасной

техники.

Ине. подл, Поди, я дата [ Взам. адв; М [ Ида. № ду$л.| Пудд, в дт

C.26 OCT 92-9698-91

ІІИ1ЖЖЕНИЕ I

Справочное


ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ

I-тепловакуумная- камера (ТЕК):

Стенд, предназначенный для экспериментального определения или подтверждения количественных характеристик тепломассообмена и теплового состояния конструкции ОС при имитации его функционирования в условиях воздействия основных факторов и характеристик космического пространства,.

2.;имита.тор солнечного излучения (ИСИ):

Стендовая система, предназначенная-для создания в рабочей зоне ТВК поля лучистого потока, близкого к солнечному ио спектральной плотности, энергетической яркости, равномерности и расходимости лучей о

Эрмита,тор инфракрасного излучения (ИКИ):

Система ТВК, представляющая собой групповой источник инфракрасного излучения и предназначенная для имитации суммарного теплового влияния на поверхность ОС собственного излучения планеты и отраженного от ее поверхности солнечного излучения,

4„система терморегулирования (СТР): По ГОСТ 26I5I

  1. теплоноситель системы терморегулирования: Ио ГОСТ 2615!..

  2. , экранно-вакуумная тепловая изоляция (ЭВТИ): По ГОСТ 26151

.терморегулмрующее покрытие: По ГОСТ 2615!..

И [і в. Je подл. Подл, я дата Взам. инн. J6 Ии». J6 д?Сл. Подо, и


ПРИЛОЖЙІИЕ 2 Обязательное

МЕТОДИКА ИМИТАЦИИ ВНЕШНЕЙ ТИПОВОЙ НАГРУЗКИ ,В ПРОЦЕССЕ ТМиЮВАКУУМНЫХ ИСПЫТАНИЙ ОРБИТАЛЬНЫХ СРЕДСТВ ИА УНИВЕРСАЛЫЖ

•• •• ■СТЕНДАХ

■ Р.^ОНЖЦ ПОЛОЖЕНИЯ

  1. Методика имитации внешней тепловой нагрузки - совокупность методов и средств воспроизведения на поверхности объекта испытаний переменных в пространстве и времени граничных условий его теплообмена с окружающей средой, реализующихся в процессе эксплуатации орбитальных средств*

  2. Методика имитации должна базироваться на действительных ТХ стендовых систем имитации, учитывать влияние и возможности’ технологической оснастки, габаритные характеристики и отличия объекта испытаний от конструкции ОС. Методика должна быть реализуема е с помощью имющихся систем измерения и управления.

  3. 'методика имитации внешней тепловой нагрузки должна соответствовать следующим требованиям:

являться теоретической основой применения методов оптимального планирования экспериментов при решении задач отработки теплообмена орбитальных средств;

обеспечивать решение задач автоматизированного управления имитаторами внешних тепловых воздействий на основе поиока оптимальных решений по'их настройке, независимо от свётооптических схем и технических характеристик; <

обеспечивать решение задач определения и компенсации методических погрешностей оценки параметров теплового состояния тепломассообмена в системах орбитальных средств;

обеспечивать имитацию внешних тепловых воздействий при поблочных испытаниях ОС;

обеспечивать возможность переноса результатов тепловануумных испытаний отдельных блоков ОС, в том числе проводимых на различных стендах, на изделие в целом

.



С.28 OCT 92-9698-91

2.МЕТОДИКА О1ВДЕДЕИИЯ ТРЕБУЕМЫХ ЖАЧЕЕЇИЙ, ПОДВОДИМЫХ К ВНЕШНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ОБЪЕКТА ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ В ПРОЦЕССЕ ТЕПЛОВАКУУМНЫХ ИСПЫТАНИЙ

2.1.В основу методики положен комбинированный метод испытаний, приведенный в разделе 5*5 настоящего стандарта..

2.2.Строят тепловую математическую модель ОС, например, на основе изотермических узлов. При этом внешнюю поверхность изделия условно разбивают на участки, для которых суммарные поглощаемые ими тепловые потоки в условиях эксплуатации определяют по формуле

Qops.t ~QnA.^<- +

/ _ ч ( I )

Особ. С “ Особ.бл.і)

г

Ивв. М яеал. Поди. л дата Взам. инв. Ja Инв. Я дубя. Поди, и ддія

де ,@пл,Ю(Л поглощенный L -м участком внешней поверхности блока изделия в орбитальных условиях поток ик-излучения планеты с учетом экранирования, и переотражения подводимого излучения внешней поверхностью,всего изделия;

пл. I - поглощенный L -м участком внешней поверхности блока изделия в орбитальных условиях поток отраженного от планеты солнечного излучения с учетом экранирования и переотражения подводимого излучения внешней поверхностью всего изделия;

, QCo6. С - поглощенный £ -м участком внешней поверхности блока изделия, в орбитальных условиях поток собственного излучения изделия с учетом экранирования и переотражения этого излучения внешней поверхностью всего изделия;

Неї в. Й полл J ' Палп, и дата | В Зам. цнз. Ийв, дубл„| Поддан дата

(

C-J 41

Исо&.&Л. I ~ поглощенный I -м участком внешней поверхности ' блока, изделия в орбитальных условиях поток собственного излучения участка блока1 экранируемого частями изделия, не участвующими в.испытаниях, с учетом перестрадания его поверхностью блока;

- поглощенный 6-м участком внешней поверхности блока изделия в орбитальных условиях поток прямого солнечного излучения с учетом экранирования и переотражения подводимого излучения внешней поверхностью всего изделия;

бл і ~ поглощенный - м участком внешней поверхности блока изделия в орбитальных условиях поток прямого солнечного излучения, экранируемого частями изделия, не участвующими в испытаниях, с учетом экранирования и переотрадания, подводимого излучения поверхностью блока;

Qopd.l ~ суммарный тепловой поток, поглощенный і -м , участком внешней поверхности блока, изделия

в орбитальных условиях с учетом экранирования и переотражения подводимого излучения поверхностью всего изделия.

Расчеты проводят с учетом экранирования, переотражения и собственного излучения элементов конструкции иэделия;

Узлы и их размеры выбирают, исходя из геометрии изделия, с учетом возможных ориентаций космического аппарата на орбите, таким образом, чтобы в их пределах подводимый к ним поток можно было б?.* считать равномерным.

Необходимо, чтобы в пределах узла на его внешней поверхности было нанесено терморегулирующее покрытие одного типа*

- Требования по величине узла и точности воспроизведения ' заданной для него тепловой нагрузки, а также допустимую ' неравномерность подводимых потоков устанавливают из относительного влияния этого узла на тепловое состояние изделия.C.30 OCT 92-9698-91

Для каждого узла определяют количество и места установки датчиков лучистых потоков, используемых при испытаниях для контроля выполнения установленных требований до точности имитации.

  1. С учетом того, что с помощью имитатора солнечного излучения к изделию может быть подведен лучистый лоток, близкий по параметрам к солнечному, величину теплового потока., которую необходимо подвести к изделию всеми доступными способами, чтобы обеспечить в процессе испытаний поглощение і —м участком его поверхности теплового потока, реализующегося в орбитальных условиях, определяют по формуле

Qz " Q$i_ (2)

  1. С учетом конструкции, комплектации и компоновки изделия в ТВ№|аюере, оптических характеристик поверхности узлов, а. также способов подвода тепловых потоков, величину теплового потока, которую необходимо подвести к изделию в процессе испытаний для

к омпенсации методических погрешностей имитации внешней тепловой нагрузки, определяют по формуле

QT0/i£ = Qi +Л с 9

( 3 )

где ^Qucu.i _ суммарная погрешность воспроизведения поглощенного Z -м участком внешней поверхности испытываемого блока солнечного излучения, обусловленная неравномерностью, непараллельностью и отличием спектрального состава излучения;

AQ$ftp.i - погрешность теплообмена і -ого участка поверхности испытываемого блока с окружающей средой, .

обусловленная отличием теплофизических параметров имитатора окружающей среды от теплофизических параметров открытого космического пространства;^QicaH.i- погрешность воспроизведения поглощенного L-M участком внешней поверхности испытываемого -блока теплового потока, обусловленная конструктивными отличиями объекта испытаний от штатного изделия,

  1. При имитации внешней тепловой нагрузки с применением инфракрасной техники с целью управления режимами ее работы и контроля качества имитации величины падающих тепловых потоков (при диффузной модели отражения), которые должны обеспечиваться средствами инфракрасной техники в векторной форме определяют по формуле

Q^. =[£-( /-^/-<52/ '7 -Оги, (4)

г

И нв, № подл. I Подгь й Дата I Взаи* иёв. № Инв, № ДУ^Ч Подда й Дііа

де Qrped. ~ вектор-столбец падающих на участки внешней поверхности испытываемого блока тепловых потоков от средств инфракрасной техники, которые обеспечивают требуемую точность имитации внешней тепловой нагрузки в процессе испытаний;

(5 - диагональная матрица поглощательной способности

участков внешней пбверхности испытываемого блока относительно лучистых потоков, создаваемых средствами инфракрасной техники;

- матринд коэффициентов взаимной облученности между участками внешней поверхности испытываемого блока;

/ - единичная матрица.

З.МЇЇТОдаКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ИМИТАТОРА ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

3.1,Выбирают средства инфракрасной техники, определяют светотехническую схему и разрабатывают КД на имитатор инфракрасного излучения, -применительно к испытаниям конкретного объекта.

Осуществляют изготовление, монтаж и наладку имитатора.0.32 OCT 92-9698-91

  1. Проводят экспериментальные исследования излучательных характеристик средств инфракрасной техники в условиях близких к условиям испытаний.

  2. Разрабатывают математическую модель имитатора инфракрасного излучения, которая должна содержать следующие компоненты:, математическую модель единичного излучателя, математическую модель облученности объекта, математическую модель настройки имитатора инфракрасного излучения.

  3. Математическая модель единичного излучателя (точечного, линейного и поверхностного) определяют соответственно по формулам

п/а(Р) - CQS (У<х) < 5 )

г 77



г

лол-s, I Подл, плата [ Взам. инв> Jg [ Инв, ?£ дубд.| Поди, изт

де Qq - плотность падающего лучистого потока на элементарную площадку с центром в точке "а”, Вт/м^;

/(3 “ сила излучения по направлению к расчетной точке "а" ,

1 Вт/ср.;

Уц - угол между направлением в расчетную точку "а” и
нормалью к поверхности в расчетной точке "а", рад;

Lcl ~ расстояние от излучателя до расчетной точки "а", м;


;

(6)


Р
- электрическая мощность, подводимая к излучателю,Вт;

гДе/ (U)-' Функция углового распределения относительной силы излучения с единицидлины линейного излучателя в ' поперечной плоскости;

j функция углового распределения относительной силы излучения с единицы длины линейного излучателя в продольной плоскости;


(

Иц в. подл. І Події, и дэта | Взам. нпв. № Идв, <№ Подп. я Д**Д

_У - угол между плоскостью, проходящей через излучатель параллельно его оптической оси и плоскостью, проходящей через облучатель и расчетную точну *'а";

^Д/ - угол между направлением от элемента излучателя в расчетную точку "а" и перпендикуляром к излучателю, лежащим в плоскости, проходящей через излучатель и расчетную точку;

1/<д - угол между нормалью к поверхности" в расчетной точке "а” и направлением луча из элемента ■' излучателя в расчетную точку;

<2 (Р) ~ сила излучения элемента, излучателя по направлению

'к расчетной точке-"а", Вї/ср.м;

Lq - расстояние от элемента излучателя до расчетной точки "а", м;: ■ >

Р - электрическая мощность, подводимая к излучателю, Вт;

L - длина линейного излучателя, м;

-коэффициент;

f = I, если элементарная площадка, поверхности
изделия с центром в точке "а" не экранируется
какой-либо.поверхностью луча, исходящего от элемента
линейного излучателя в направлении расчетной точки"а",
' I

= 0, если - экранируется;


l

dS, (7)

a(PH(u,™)-COS(Va.) -t

/г

г де сила излучения единицы поверхности излучателя

в направлении расчетной точки ’’а1', Вт/ср.м2;

  • расстояние от элемента поверхности излучателя до расчетной точки "а”, м ;

Т U m ” ФУнкййЯ углового распределения относительной силы ' '' излучения с единицы площади поверхностного

излучателя;

2