载人月面着陆器贮箱热控方案分析
2021-09-01李志杰张有为
载人航天 2021年4期
关键词:环境
齐 岳, 李志杰, 张有为, 曾 豪
(中国空间技术研究院空间飞行器总体设计部, 北京 100094)
1 引言
为成功实现载人月球探测任务,载人月面着陆器不可或缺。 载人月球探测任务所需速度增量大,任务规模大,因此需要携带大量推进剂,储存于大容量贮箱中。 月球表面没有大气,昼夜温度变化范围非常大,推进剂贮箱在载人月球探测任务周期内需要经受非常恶劣的热环境。 因此,在载人月面着陆器月面工作期间,需要通过热控方案设计,使贮箱温度保持在允许的范围内。
目前国内外对载人航天器在月球表面工作阶段热分析方面的研究较少,只有美国阿波罗载人月面着陆器成功完成了载人登月任务。 阿波罗登月舱前期采用可展开式辐射器方案,但在后续设计中,认为需要航天员出舱辅助进行展开的辐射器展开式设计过于复杂,提高了研制难度和任务危险性,同时为了尽快完成载人月球探测任务,最终放弃了辐射器散热的方案,而是采用水升华器作为散热方式。 阿波罗登月任务在着陆位置太阳高度角较低的时刻开展,月表环境温度较低,整体热环境相对并不恶劣,所以水升华器只控制密封舱内环境与一些电子设备的温度水平,推进剂贮箱采用纯被动的控温方式,即通过多层隔热减少推进剂与外部的热交换,在任务时间内保证温度范围满足要求[1-3]。
本文对载人月面着陆器月面停留和空间深冷5 种不同热环境下的3 种贮箱热控方案进行分析,得到相对最优热控方案。……
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