Аэрокосмические фотоприемные устройства видимого и инфракрасного диапазонов. Формозов Б.Н. - 99 стр.

UptoLike

Составители: 

99
На рис.13.1: 1 – оптическая система; 2 – входное оптическое окно (лей-
косапфир, германий); 3 – охлаждаемый фильтр (Т = I50–I70 К); 4 – ФПД
модульного типа (Т 86 К); 5 – КРТ (Т = I50–T70 К); 6 – система хладоп-
роводов от ФПД к твердому газу; 7 – разъемы (вакуумно-плотные на холо-
де и на тепле); 11 – контейнер с твердым газом
3
Н
8
); Т = 86 К; 10
микроохладитель ДРС; 8 – ресивер для отходящего азота; 11 – закачной и
рабочий компрессоры; 12 – змеевик для отверждения расплавленного газа
от микроохладителя ДРС; 13 – тепловой экран (Т 200 К).
Такая система при охлаждении до 86 К многомодульного ФПД имеет
ресурс не более 1500 ч, 5 лет = 43800 ч. За это время ДРС должна
включиться столько раз, чтобы не набрать моторесурс более 1500 ч.
Значит ДРС должна работать не более одного часа в сутки. Однако дан-
ная конструкция обладает одним существенным недостатком. Фоточув-
ствительные элементы 4 и фильтр 3 постоянно находятся в захоложен-
ном состоянии. На них возможно образование криоосадков в виде скон-
денсированных водяных паров (лед). Для их устранения необходимо пе-
риодическое тепловое отключение ФПД от аккумулятора холода, что в
системе с использованием ДРС крайне трудно. Данный недостаток мож-
но исключить при использовании ГКМ.
При реальном теплопритоке 1–2 Вт от ФПД на уровень 86 К потребле-
ние ДРС не превысит 1,2 кВт бортовой электроэнергии, что вполне реаль-
но. Но нужен либо преобразователь = 27 В от солнечных панелей в 200 В
~400 Гц (самолетная сеть), либо двигатели постоянного тока, что сложнее.
С помощью ДРС можно создать ФПУ на диапазон 3–5 мкм. Для диа-
пазона 8–12 мкм необходимо использование двухступенчатых ГКМ
с уровнем охлаждения 15–16 К на второй ступени.
В отличие от ДРС азотного уровня ГКМ, работающие по циклу Стир-
линга, имеют при необходимости охлаждения объектов до 15–16 К две
ступени, каждая из которых содержит два поршня, два вытеснителя и
два регенератора.
ГКМ, потребляющая 0,5–1,2 кВт бортовой электроэнергии, имеет
холодопроизводителъность 5–10 Вт на уровне 60–70 К (первая ступень)
и 1–2 Вт на уровне 15–16 К (вторая ступень). При этом совершенно не
нужна РСО для экранировки второй ступени охлаждения. Эту функ-
цию выполняет тепловой экран, соединенный капилляром с фланцем
первой ступени, когда работает ГКМ.
ФПУ, стыкованному с ГКМ Стирлинга (двухступенчатой), не требу-
ется откачка до высокого вакуума путем отстрела пиропатрона, откры-