(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.
Метод обеспечивает получение информации о тепловом состоянии изделия в целом в условиях большой неопределенности, обусловленной трудностями расчета кондуктивного теплообмена, в сложных конструкциях.
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
теплоноситель системы терморегулирования: Ио ГОСТ 2615!..
, 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
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*
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.
'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.
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)
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,
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
Проводят экспериментальные исследования излучательных характеристик средств инфракрасной техники в условиях близких к условиям испытаний.
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.
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)
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