我国航天器热控技术发展及展望

航天器热控技术的主要任务是在恶劣的空间热环境下维持航天员和装备处于适宜的温度水平,是保障航天员和航天器生存能力的关键核心技术之一。文章系统回顾了我国航天器热控技术经历的4个不同的发展阶段,总结了近10年以来在复杂空间环境系统热管理、高精度高稳定度温度控制、大功率高热流密度散热、空间深低温获取与热传输、空间高温热管理等领域的进展,并提出对应发展建议。

太空环境治理领域发展:概念的演进

太空环境治理是我国航天专家在世界上首次提出的具有战略性和前沿性的概念,是新时代航天强国建设的重要任务,是确保人类太空活动长期可持续发展的必然选择。提出将人与太空环境关系的认知理念划分为太空环境征服、利用、管理(控制)和治理四种类型,并对每种理念的特点进行了阐释。对太空环境治理相关概念的演进进行了梳理,对十余个概念进行了初步分析。从轨道区域/天体和国家两个维度对人与太空环境关系认知的不均衡性进行了分析。提出了促进太空环境治理领域发展、巩固我国先发优势的建议。

SR107-ZK白漆在轨飞行性能退化分析

根据北斗一号卫星天线在轨的实际飞行温度,反推出了SR107-ZK白漆的太阳吸收比αs退化曲线,并根据该曲线外推,得到了8年寿命末期的太阳吸收比αs,预测了卫星寿命末期天线反射面的最高温度。

基于卫星公用平台批产的型号研制模式研究

自“东方红”一号卫星唱响太空40多年以来，我国航天事业取得了举世瞩目的伟大成就，已完成了150多次宇航发射，将100余颗卫星（飞船、航天器）成功送入太空，尤其以载人航天、月球探测、“北斗”导航等为代表的重大航天工程的成功实施，

具有多个热源的仪器安装板的导热分析

本文采用经典的数学分析方法，对具有多个热源的矩形仪器安装板或电子元器件安装板进行传热分析，导出了其稳态情况下的温度通解，并求出了仪器的温度，定性地分析了仪器或电子元器件温度与位置、尺寸、发热量以及外部环境的关系。这种解法简捷方便，具有较强的通用性，便于热设计应用。

解决地球静止轨道大容量通信卫星散热的途径

介绍了地球静止轨道大容量通信卫星的发展趋势,以及地球静止轨道通信卫星的散热特点和散热能力分析,根据大容量通信卫星的发展需求,提出了热控分系统解决高功率卫星散热拟采用的热控技术。

具有多个热源的仪器安装板与仪器间的传热分析

采用经典的数学分析方法,对具有多个热源的矩形仪器安装板或电子元器件安装板进行传热分析,导出了其稳态情况下的温度通解,并求出了仪器的温度,定性地分析了仪器或电子元器件温度与位置、尺寸、发热量以及外部环境的关系。这种解法简捷方便,具有较强的通用性,便于热设计应用。

GEO星载激光通信终端二维转台伺服机构热设计

星载激光通信终端二维转台伺服机构是一种高精度指向调节机构，工作时对温度场稳定性及均匀性有较高要求，空间热环境剧烈变化是诱导其温度波动的外因。为达到在轨温度场精稳控制，提出了一种GEO星载经纬仪式激光通信终端二维转台伺服机构温控方案，通过机电热一体化结构设计选材、主动跟踪控温、散热及隔热设计等技术途径，实现了空间大尺寸的高精密二维转台伺服机构温度场稳定性与均匀性的精稳控制，并经过热试验与热分析综合验证，结果表明：工作轨道全寿命期间，伺服机构核心部件温度稳定控制在22.3～34.6℃范围内，温度场均匀性可控制在4℃以内。

GEO卫星平台东西板外挂锂电池构型布局影响分析

为优化地球静止轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)卫星平台设备布局空间,提出东西板外挂安装锂离子蓄电池的构型布局方案,从力、热、流程等方面分析东西板外挂安装锂电池构型布局的可行性及其影响,并以135A·h锂离子蓄电池为对象进行设计分析预算。结果表明,与服务舱南/北板内挂安装相比,锂电池采取东西板外挂安装更具优势,不仅腾出平台舱内大量设备布局空间,而且能优化研制流程;此构型的力、热设计条件均有改善,尤其是热控加热功率与散热面积均减少70%,设计资源节省显著,是提升卫星平台总体设计能力的有效途径之一。

GEO卫星氢镍蓄电池在轨温度波动机理分析

在某地球静止轨道通信卫星平台布局的基础上,通过合理地简化和假设建立了南蓄电池舱作为热分析计算模型,对影响蓄电池在轨温度波动的机理进行分析。分析结果表明:在冬至,西板、对地+Y板和背地+Y板受照外热流的日变化会引起其内表面温度大幅度波动,通过舱内热辐射又会引起服务舱南板等结构板内表面温度波动,而服务舱南板通过导热将引起安装其上的蓄电池温度波动,这是导致蓄电池温度波动的根本原因。

太阳窗口抑制空间激光通信天线在轨热致温度场扰动研究

空间激光通信光学天线对温度场的稳定性和均匀性要求甚高,GEO星载激光通信,受剧烈交变的太阳外热流影响,引起星外光学天线在轨温度场热扰动失稳而缩减光通信时间。为此提出"太阳窗"作为太阳光谱滤光装置屏蔽太阳辐射,结合光学天线系统热设计,基于热仿真分析研究太阳窗抑制光学天线温度场热扰动效能。研究结果表明,基于太阳窗的光学天线系统热控优化设计,抑制光学天线温度场热致扰动效果显著:主镜温度场稳定性提高2.2倍,次镜温度场稳定性提高10.6倍,主镜与次镜温度场均匀性提高约10倍,符合光通信天线温度场稳定性与均匀性指标要求的时长可达24h/d,是不采用太阳窗方案的3倍以上。

热控涂层红外发射率对GEO卫星蓄电池温度波动的影响

在东方红-3卫星平台的基础上,将合理简化后的南蓄电池舱作为热分析模型。根据影响蓄电池温度波动的机理,提出服务舱舱板内表面常用热控涂层(白漆、镀铝膜、碳蒙皮)的5种组合方案,并量化分析了热控涂层红外发射率对蓄电池温度波动的影响。分析结果表明:降低蓄电池舱舱板内表面热控涂层红外发射率,尤其是降低蓄电池安装舱板表面的热控涂层红外发射率,可有效减小蓄电池温度波动幅度。与基准方案相比,最优组合方案能使蓄电池温度波动幅度降低50%。

大型网状天线柔性连接结构热响应分析

大型网状天线在轨运行的交变热环境影响其温度均匀性,导致热变形,进而影响天线性能,因此准确预计天线在轨温度并分析天线热稳定性的影响因素是改善天线性能的基础。利用有限元热分析软件构建大型网状天线模型,仿真得到金属网反射面、张力绳索、肋组件等柔性连接结构对其连接关系的热响应。分析结果表明天线金属网及肋组件温度均对两者的连接关系敏感,各自对其与张力绳索的连接关系均不敏感;张力绳索对其与金属网的连接关系敏感,对其与肋组件连接关系不敏感。上述分析结论可为大型网状天线连接结构设计提供重要参考。

GEO卫星大型固面反射器背部高频箱热环境分析

地球静止轨道(GEO)卫星为了改善天线性能,将一些射频设备直接安装在天线反射器背部,为此需要在反射器背部设置一个高频箱。当反射器口径大且为固面时,高频箱所处的外部热环境非常恶劣,外热流成分复杂。文章分析了高频箱不同外热流成分的影响,包括直接入射太阳光和来自反射器背部的反射光与红外辐射,并通过仿真和理论分析研究了影响高频箱外热流的主要因素。仿真结果表明:来自反射器的红外辐射热流影响更大。为减小高频箱外热流,反射器背部多层隔热组件外表面膜的太阳吸收比应尽可能小且稳定,以减小高频箱温度波动。

中星22号通信卫星热设计

中星22号通信卫星是以东方红三号卫星为平台的又一颗通信卫星。本文摘要叙述了其热设计特点,通信舱和天线相对东方红三号卫星的热设计特征,以及平台部分的变化和热设计的改进措施,还概要介绍了实际飞行效果。

玉兰的培育、栽植与管理技术

结合玉兰的形态特征、喜光喜温暖不耐积水等生长习性,介绍其播种和嫁接培育技术,重点阐述玉兰的大树栽植技术,并详细介绍其移植后的养护管理及水肥、修剪等常规管理技术。

油茶芽砧苗繁殖技术试验

油茶是一种常绿、阔叶、长寿的生态经济树种，其饱和脂肪酸达90％以上，优于橄榄油，是一种健康型高级食用植物油，被列入联合国粮农组织重点推广项目。培育油茶苗是油茶发展的关键。

秃杉引种栽培技术试验

秃杉是国家一级珍稀保护树种,临海市林场经过28年的引种造林试验,表明秃杉具有良好的适应性,抗逆性和速生性,在浙东地区生长良好,年均树高生长量达到0.65m,胸径生长量达到0.94m,并且不受冻害、病虫害影响,树姿雄伟,枝叶繁茂,修长下垂,具有观赏价值,是值得推广的优良用材树种和庭园绿化观赏树种。

经济林果立体经营模式分析与探讨

随着经济社会的发展，工商资本投入到农业开发，土地资源利用成本和劳动力价格的提高，对经济林果立体经营提出新的要求。所谓立体经营是相对平面经营而言的一种着重于垂直空间开发的经济林果栽培体系，能够充分利用土地、空间资源的集约化生产方式。它是把生态学原理与三维结构有机结合的高效生产体系，集生态效益、经济效益、社会效益为一体的生产经营模式。其立体经营优点：（1）有效利用土地资源，从单一型转为多效立体经营模式，土地利用率极大提高。（2）有效利用空间资源，改善生态环境，能源循环利用，提高经济效益。

地球静止轨道空间星载激光通信光学天线热控技术

光学天线作为空间激光通信系统中的核心组件,应具有较好的温度场稳定性和均匀性。较大的天线口径和地球静止轨道空间外热流的复杂聚变,增大了天线温度场热控技术的难度。根据光学天线的构型特点和外热流的变化规律,基于光机热一体化协同设计,将空间高效热防护技术与光学镜面辅助热控技术相结合,实现了对大口径光通信天线温度场的稳定性与均匀性的长期精稳控制,并通过热实验进行验证。实验结果表明,强日照期对天线采取避光策略时,满足光通信天线温度场指标要求的时长大于14.3h/d,温度稳定控制在21.4~26.2℃范围内,主镜自身热差不大于1.3℃,主镜与次镜之间的热差不大于3.8℃,这些结果均高于稳定性与均匀性的指标要求。