Альтернативная компоновка радиационного теплообменника посадочного лунного модуля и ее тепловой анализ с использованием вычислительного эксперимента

Авиационная и ракетно-космическая техника

Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов


DOI: 10.34759/vst-2021-1-35-44

Авторы

Неручек А. О.*, Котляров Е. Ю.**

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

*e-mail: alexander.neru4ek@yandex.ru
**e-mail: evgeny-1@list.ru

Аннотация

Выполнен анализ альтернативной компоновки радиационного теплообменника (РТО) лунного посадочного модуля (ПМ). Имеющийся в составе существующего (на стадии производства) ПМ РТО состоит из двух частей, установлен над негерметичным приборным отсеком и ориентирован рабочими поверхностями в зенит. С помощью указанного РТО осуществляется регулируемый отвод излишков тепла из приборного отсека ПМ. Выбранные габариты и конфигурация РТО ограничивают рабочие пространства установленного на ПМ оборудования, в частности камер, антенн, навигационных приборов и манипуляторов. С помощью специально разработанной математической модели сравниваются характеристики существующего РТО и РТО в конфигурации, предлагаемой в рамках настоящей работы. Одну из частей РТО предлагается переместить в слабоосвещенную боковую зону ПМ, где изначально планировалась установка панели солнечной батареи.

Ключевые слова:

лунный посадочный модуль, радиационный теплообменник, приборный отсек, система обеспечения теплового режима

Библиографический список

  1. Cohen B., Bassler J.A., McDougal J.M. et al. The International Lunar Network (ILN) Anchor Nodes Mission Update // 40th Lunar and Planetary Science Conference (23-27 March 2009, the Woodlands, Texas).

  2. Carpenter J.D., Pradier A., Fiackerly R., Houdou B. et al. The European Lunar Lander: a Human Exploration Precursor Mission // 39th International Planetary Probe Workshop (16-22 June 2012; Toulouse).

  3. Sundararajan V. Overview and Technical Architecture of India’s Chandrayaan-2 Mission to the Moon // AIAA Aerospace Sciences Meeting (8–12 January 2018; Kissimmee, Florida, USA). AIAA 2018-2178. DOI: 10.2514/6.2018-2178

  4. Raupe J. Astrium tests ESA lunar lander thrusters. 2012. URL: http://lunarnetworks.blogspot.com/2012/03/astrium-tests-esa-lunar-lander-trusters.html

  5. Robotic Lunar Lander Development Project. NASA’s Marshall Space Flight Center and The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (official flyer), Huntsville, AL 35812. URL: https://www.nasa.gov/pdf/470890main_RLLDP_flyer.pdf

  6. Li H., Li C.L., Liu J.J. et al. The Chang’e 3 Mission: One Year Overview // 46th Lunar and Planetary Science Conference (16-20 March 2015; Woodlands, Texas). URL: https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2015/pdf/1732.pdf

  7. Jia Y., Zou Y., Ping J. et al. The scientific objectives and payloads of Chang’E-4 mission // Planetary and Space Science. 2018. Vol. 162, pp. 207-215. DOI: 10.1016/j.pss.2018.02.011

  8. Хартов В.В. От исследования к освоению ресурсов Луны. Вчера и завтра (к 50-летию космической деятельности НПО имени С.А. Лавочкина) // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2015. № 3(29). С. 8-13.

  9. Казмерчук П.В., Мартынов М.Б., Москатиньев И.В., Сысоев В.К., Юдин А.Д. Космический аппарат «Луна-25» – основа новых исследований Луны // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2016. № 4(34). С. 9-19.

  10. Мартынов М.Б., Тулин Д.В., Устинов С.Н. и др. Система терморегулирования приборного отсека посадочного лунного модуля. Патент RU 2487063 C2. Бюл. №6, 10.07.2013.

  11. Котляров Е.Ю. Система терморегулирования приборного отсека посадочного модуля ЛУНА-ГЛОБ и расчетный анализ оптимальных рабочих параметров радиационного теплообменника // Тепловые процессы в технике. 2014. Т. 6. № 4. С. 164-178.

  12. Bodendieck F., Schlitt R., Romberg O., Goncharov K. et al. Precision temperature control with a loop heat pipe. SAE Technical Paper 2005-01-2938. Rome, Italy, 2005. DOI: 10.4271/2005-01-2938

  13. Amidieu M., Moschetti B., Kotlyarov E. Development of a Capillary Pumped Loop With High Pumping Effect and Active Regulation // International Conference On Environmental Systems (San Diego, 1995). SAE Technical Paper 951507. DOI: 10.4271/951507

  14. Панин Ю.В., Коржов К.Н. Разработка теплопередающего устройства для альтернативного способа терморегулирования системы обеспечения теплового режима космического аппарата // Труды МАИ. 2015. № 80. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=56911

  15. Альтов В.В., Залетаев С.В., Копяткевич P.M. Расчеты теплового режима КА с использованием пакета программ ТЕРМ // Вестник Московского авиационного института. 1995. Т.2. №2. С. 52-54.

  16. Залетаев В.В., Копяткевич Р.М. Программный комплекс теплового проектирования и анализа тепловых режимов космических аппаратов // Космонавтика и ракетостроение. 2014. №4 (77). С. 84-91.

  17. Финченко В.С., Котляров Е.Ю., Иванков А.А. Системы обеспечения тепловых режимов автоматических межпланетных станций / Под ред. д.т.н., проф. В.В. Ефанова, д.т.н. В.С. Финченко. – Химки, Московская обл.: Изд-во «НПО Лавочкина», 2018. – 400 с.

  18. Gilmore D.G. (ed.) Spacecraft thermal control handbook. Volume I: Fundamental Technologies. — 2nd Revised ed. Edition. — AIAA (American Institute of Aeronautics & Astronautics), 2002. — 836 р. DOI: 10.2514/4.989117

  19. Синицин А.П., Парахин Г.А., Румянцев А.В. Тепловой расчет катода с бариевым термоэмиттером // Вестник Московского авиационного института. 2020. Т. 27. № 2. С. 71-80. DOI: 10.34759/vst-2020-2-71-80

  20. Марчуков Е.Ю., Вовк М.Ю., Кулалаев В.В. Анализ технического облика энергетических систем методами математической статистики // Вестник Московского авиационного института. 2019. Т. 26. № 4. С. 156-165. DOI: 10.34759/vst-2019-4-156-165

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024