Тепловая математическая модель и расчетное исследование характеристик локальной системы обеспечения температурного режима космического аппарата на базе позисторного нагревателя, управляемого по току


Авторы

Котляров Е. Ю.*, Леун Е. В.**, Луженков В. В., Тулин Д. В., Мозговой Ю. В., Финченко В. С.

Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина, ул. Ленинградская, 24, Химки, Московская область, 141400, Россия

*e-mail: evgeny-1@list.ru
**e-mail: leunev@laspace.ru

Аннотация

В статье с помощью относительно простой нестационарной тепловой математической модели (ТММ) моделируется и по результатам проведенных вычислительных экспериментов анализируется работа двух типов электронагревателей, поочередно обеспечивающих температурный режим оборудования, обособленно расположенного на борту автоматического космического аппарата (АКА). В результате сравнительного анализа динамики срабатывания и изменения температур резистивного и позисторного электронагревателей нагревателей (РЭН и ПЭН), функционирующих в составе АКА, показано какие уникальные и/или полезные свойства ПЭН могут представлять интерес при использовании в составе локальных систем обеспечения теплового режима. В процессе применения ТММ исследовано применение ШИМ-контроллера, модулирующего сигналы для (широтно-импульсного) управления мощностью электронагревателей рассматриваемых типов, а также воспроизведено управление ПЭН с обратной связью по току, что наглядно подтверждает возможность его использования в качестве чувствительного элемента.

Ключевые слова:

тепловая математическая модель, вычислительный эксперимент, позисторный нагреватель, регулирование температуры, бортовое оборудование КА, тепловой режим

Список источников

  1. Ефанов В.В., Финченко В.С. (ред.). Системы обеспечения тепловых режимов автоматических межпланетных станций. Химки: Издатель АО «НПО Лавочкина», 2018. 400 с.
  2. Gilmore D.G. (2nd ed.). Spacecraft thermal control handbook. The Aerospace Corporation. 2002. Vol. 1. 836 р.
  3. Ржанов А.В. Титанат бария – новый сегнетоэлектрик. Успехи физических наук. 1949. Т. 38, № 4. С. 461–489.
  4. Takaya Watanabe. Hyperthermia operation of intelligent medicine to eliminate cancer // World Technology Inst-rument Co. 2014.
  5. Котляров Е.Ю., Тулин Д.В., Финченко В.С. Анализ применимости нагревателей с положительным температурным коэффициентом сопротивления в локальных системах обеспечения теплового режима блоков оборудования космических аппаратов // ТПТ. 2020. Т. 12. № 2. С. 88–97.
  6. Technical specification: PTC thermistors as heating elements,Disk shaped, 12 V, Series/Type: B59060, January 2016, EPCOS AG is a TDK Group Company, 9 p.
  7. Technical specification: PTC Thermistors. EPCOS AG 2009, Corporate Center, P.O.Box 80 17 09, 81617 Munich, Germany, 28 р.
  8. Котляров Е.Ю., Кочетков А.Ю., А.Н. Зайцев А.Н. Результаты экспресс-испытаний промышленного позисторного нагревателя в условиях вакуума // Труды XXVII Научно-технич. конференции «Вакуумная нау-ка и техника», Судак, 14–19 сентября, С. 179–186, 2020.
  9. Козлов В.Г., Алексеев В.П., Озеркин Д.В. Микротермостат с позисторным нагревателем. Патент RU 2164709 G05D 23/24, Бюл. № 9, 27.03.2001.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2026