Представлен опыт по оптимизации конструкции ТГА, предназначенного для поддержания режимных параметров системы термостатирования космического аппарата в условиях жестких ограничений по массе, объему, габаритам и используемому материалу для изготовления элементов конструкции; условиям внешних и внутренних воздействий. Внимание уделено выбору толщин корпусных деталей, размещению и параметрам сварных швов. В результате проведенных исследований удалось предложить конструкцию, способную функционировать на орбите и выдержать перегрузки, связанные с выводом на орбиту.

В современном мире с увеличением мощности тепловыделений космических аппаратов возникла потребность в использовании эффективных систем теплоотвода с двухфазными контурами теплопереноса (ДФК). Их преимущества определяются тем, что ДФК могут переносить значительно большее количество теплоты на единицу расхода, чем при использовании однофазного теплоносителя. Энергопотребление насоса для прокачки теплоносителя незначительное, а использование теплообмена при кипении позволяет поддерживать температуру объектов практически на всей протяженности контура близкой к температуре насыщения. Все процессы теплопередачи, протекающие при изменении агрегатного состояния вещества (кипение, конденсация) происходят значительно интенсивней, чем при конвективном теплообмене в однофазной жидкости. Особенностью данной системы является изменение массы теплоносителя в контуре при изменении режимов работы двухфазной системы теплопереноса. Для регулирования количества теплоносителя в контуре, а также для поддержания заданного давления (температуры кипения) предназначен гидроаккумулятор с тепловым регулированием (ТГА). Реальные процессы тепломассообмена в ТГА протекают неравновесно, что усложняет расчет системы терморегулирования. Описана концепция неравновесной математической модели для расчета тепломассообменных процессов в ТГА. Показано, что неравновесность процессов можно учесть коэффициентом конвективного теплопереноса "k" в математической модели ТГА: k = 1 соответствует отсутствию конвекции; k >> 100 соответствует близкому к равновесному процессу. На основе анализа летного космического эксперимента по разогреву ТГА сделан прогноз величины коэффициента конвективного теплопереноса k в условиях невесомости. Для оценки влияния величины "k" на процесс регулирования двухфазного контура теплопереноса в условиях невесомости рекомендуется использовать значения k = 30 +- 15. В наземных экспериментах при высокой интенсивности конвекции в ТГА процессы существенно более равновесные, чем в невесомости. Сделан вывод, что равновесный процесс (высокие значения k) можно рассматривать как более консервативный по отношению к процессу регулирования в невесомости.