Ретроспективний огляд розробок двофазних контурів теплопереносу з насосним прокачуванням теплоносія для систем забезпечення теплового режиму космічних апаратів

Автор(и)

  • Г. О. Горбенко Центр технічної фізики «ЦТФ» (61070, Україна, м. Харків, вул. Чкалова, 17), Україна
  • П. Г. Гакал Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут» (61070, Україна, м. Харків, вул. Чкалова, 17), Україна https://orcid.org/0000-0003-3043-2448
  • Р. Ю. Турна Центр технічної фізики «ЦТФ» (61070, Україна, м. Харків, вул. Чкалова, 17), Україна https://orcid.org/0000-0001-5773-1400
  • А. М. Годунов Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут» (61070, Україна, м. Харків, вул. Чкалова, 17), Україна https://orcid.org/0000-0001-8850-8367

Анотація

Основні питання, пов'язані з розробкою двофазних контурів теплопереносу з механічним прокачуванням теплоносія для систем забезпечення теплового режиму космічних апаратів з великою енергоозброєністю сформульовані ще на початку 80-х. Вони мають незаперечні переваги порівняно з однофазними контурами з механічним прокачуванням і двофазними контурами з капілярним прокачуванням за потужності понад 6 кВт і відстані теплопереносу понад 10 м. Інтенсивні дослідження і розробки таких систем розпочаті в США спільно з європейськими, канадськими і японськими фахівцями у зв'язку з планами створення нових космічних апаратів великої потужності і проєктом орбітальної станції Freedom. У 90-ті роки в РКК «Енергія» імені С. П. Корольова (Росія) велися роботи зі створення двофазного контуру теплопереносу з механічним прокачуванням теплоносія для російського сегменту Міжнародної космічної станції (МКС) потужністю 20–30 кВт. Для цього були задіяні провідні дослідницькі організації колишнього СРСР. Інтерес до двофазних контурів в останні два десятиліття істотно зріс через проекти потужних стаціонарних космічних платформ та різних місячних і марсіанських місій. У статті поданий ретроспективний огляд світових розробок двофазних контурів теплопереносу з механічним прокачуванням теплоносія для систем забезпечення теплового режиму космічних апаратів з великою енергоозброєністю з початку 80-х років дотепер. Розглянуто участь у розробках вчених та інженерів Національного аерокосмічного університету «ХАІ» та Центру технічної фізики (Харків, Україна). Висвітлено основні напрями досліджень, результати розробок та науково-технічні проблеми на шляху практичної реалізації двофазної системи. Незважаючи на великий обсяг виконаних пошукових і дослідно-конструкторських робіт, до недавнього часу не було практично реалізованих проектів космічних апаратів з двофазним контуром теплопереносу великої потужності. Першим потужним стаціонарним супутником з двофазним контуром теплопереносу став супутник SES-17 на платформі NEOSAT компанії Thales Alenia Space-France. Супутник виведений на орбіту 24 жовтня 2021 року ракетою Ariane-5 з космодрому Куру, Французька Гвіана.

Біографії авторів

Г. О. Горбенко, Центр технічної фізики «ЦТФ» (61070, Україна, м. Харків, вул. Чкалова, 17)

Доктор технічних наук

П. Г. Гакал, Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут» (61070, Україна, м. Харків, вул. Чкалова, 17)

Доктор технічних наук

Р. Ю. Турна, Центр технічної фізики «ЦТФ» (61070, Україна, м. Харків, вул. Чкалова, 17)

Кандидат технічних наук

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-01-12

Номер

Розділ

Аерогідродинаміки і тепломасообмін