تحلیل حرارتی یک ماهواره با سیستم کنترل وضعیت پایدار سه محوره

هدف سیستم کنترل حرارت ماهواره، پایش محدوده های دمایی مجاز برای اجزا آن، در شرایط کاری و غیر کاری، و حفظ نگهداری این محدوده در طول ماموریت ماهواره است. به این منظور، بدست آوردن دما و توزیع آن در کلیه قسمتهای ماهواره در شرایط مختلف مداری ضروری است. در این مقاله با استفاده از روش پارامترهای توده ای، محاسبات انتقال حرارت گذرا و توزیع دما برای یک ماهواره کوچک انجام شده است. این ماهواره، در مدار پایین ((Low Earth Orbit(LEO) قرار داشته و دارای سیستم کنترل وضعیت از نوع پایداری سه محوره (Three axes stabilized) است. از آنجا که این نوع ماهواره ها امکان چرخش وضعی به دور خود ندارند، بارها حرارتی محیطی به صورت غیر یکنواخت به سطوح خارجی ماهواره اعمال می شوند. از اینرو الزامات حرارتی این ماهواره ها سخت تر و طراحی و تحلیل حرارتی آنها دارای پیچیدگی بیشتر می باشد. بدنه اصلی این ماهواره مورد نظر به شکل مکعب مستطیل است و دو صفحه خورشیدی به صورت مایل و با زاویه 51 درجه (نسبت به سطح پایینی مکعب)، در دو طرف آن و به صورت متقارن قرار گرفته اند.تحلیل های حرارتی برای شرایط گذرا و در دو حالت سرد و گرم مداری انجام شده و دمای اجزا کلیدی ماهواره بدست آمده است. برای بعضی از حالتها، نتایج تحلیل های انجام شده با داده های واقعی، که از ماهوارع بدست آمده، مقایسه شده است. تطابق نسبتا خوب بین نتایج تحلیل با داده های واقعی، نشانگر مناسب بودن روش و متدولوژی استفاده شده در این تحلیل حرارتی است.

Keywords:

کنترل حرارت , دما , وضعیت پایداری سه محوره , رادیاتور , رنگ