В октябре 1990 года в НПО им. С.А. Лавочкина было создано научно-производственное подразделение тепловых труб. За эти годы в нем накоплен большой опыт разработки, изготовления и испытаѓний систем терморегулирования на базе тепловых труб и сотопанелей на их основе для обеспечения теплового режима работы космического аппарата.
Артериальные тепловые трубы
В подразделении тепловых труб были разработаны уникальные тепловые трубы с пристеночной сегментной артерией. Артериальная конструкция капиллярной структуры позволяет увеличить мощность тепловых труб без увеличения их массовых характеристик, повысить их ресурс, радиационную стойкость и надежность. На основе артериальной конструкции капиллярной структуры созданы гибкие, диодные, газорегулируемые и криогенные тепловые трубы различных форм и конфигураций. Благодаря использованию нержавеющей стали возможно применение практически любых теплоносителей. Срок службы до 25 лет с момента заправки.
При эффективной длине 1,0 м, внешний 12 мм и высота артерии 2,5 мм максимально передаваемая мощность для разных теплоносителей АрТТ представлено на рисунке ?3.
Контурные тепловые трубы
Наиболее важной сферой деятельности подразделения тепловых труб является производство и испытание контурных тепловых труб (КТТ).
Первый успешный летный эксперимент с КТТ был осуществлен на борту КА 'Гранат' 1 декабря 1989 г. Устойчивая работа КТТ в течение более 10 лет доказала возможность применения, этих устройств, в служебных системах терморегулирования.
КТТ могут передавать большие тепловые потоки до 10 кВт в произвольном направлении в поле массовых сил на большие расстояния и обеспечивают возможности их регулирования. КТТ имеют мелкодисперсную капиллярную структуру в испарителе, работающем в режиме 'перевернутого мениска'. Каналы для жидкости и пара разделены и минимальный внешний диаметр которых составляет 2 мм. Для изготовления корпуса КТТ используются алюминий, никель, титан, нержавеющая сталь. Срок службы не менее 25 лет.
С появлением контурных тепловых труб (КТТ) начался новый этап освоения систем терморегулирования. Применение КТТ позволило перейти к построению компоновки КА по модульному принципу.
Аксиальные тепловые трубы
В подразделении тепловых труб создано семейство аксиальных тепловых труб (АТТ) из алюминиевого сплава АД31 (6063) с теплоносителями аммиак, пропилен, этан, метан, азот и диаметром от 6 до 20 мм. АТТ по своим теплофизическим характеристикам, надежности и ресурсу не уступают лучшим мировым образцам и прошли квалификационные испытания на соответствие Российским и Европейским стандартам ESA PSS-049. Технический ресурс: до 25 лет с момента заправки.
Зависимость теплопередающей способности АТТ от рабочей температуры без учета ограничения по кипению при условии подвода тепла сверху и отвода снизу.
Сотопанели
Подразделение тепловых труб разработало тепловые сотопанели (ТСП), которые используются в качестве конструктивных элементов космического аппарата, элеменнтов СОТР, в том числе радиаторов. Конструктивно сотовая панель представляет собой клееную многслойную конструкцию.
Тепловые сотопанели (ТСП) изготавливаются по унифицированным техническим условиям:
- Габаритные размеры до 3000*2800*40 мм.
- Толщина Обшивки от 0,3 мм до 1,0 мм, сплав В95.
- Количество ТТ и закладных элементов до десятков тысяч штук.
- На внешние обшивки ТСП могут наносится термооптические покрытия: Эмаль 'Эком-1 белая' и ТРП К208СрЭ.
- Удельный вес ТСП от 4 кг/м2.
Благодаря применению новых конструктивно-технологических решений ТСП, созданные центром тепловых труб, производимые сотопанели превосходят отечественные аналоги как по техническим параметрам, так и по экономическим показателям. Крайне важным моментом является цикловое время создания ТСП с момента появления чертежа.
Для наших изделий цикл создания новой сотопанели менее 1 месяца с момента появления конструкторской документации.
