多模式控温在航天光学遥感器上的应用

针对空间高分辨率光学遥感器面临的控温精度不断提高,而功耗资源日益紧缺的突出问题,文章提出了间接辐射控温技术与直接传导控温技术相结合的多模式控温方式,通过热仿真分析,对其控温效果进行研究,并分别与间接辐射控温技术和直接传导控温技术进行了对比。结果表明,采用多模式控温方式,合理设置间接辐射控温辅助结构的控温功率和阈值,并对直接加载于控温对象的主动控温功耗进行优化配置,可以在保证高精度控温效果的同时有效降低热控功耗需求。

低倾角圆轨道大口径空间相机热控设计与验证

针对某低倾角圆轨道大口径空间遥感相机轨道外热流复杂,光学系统和主支撑结构控温精度要求高的难题,设计了一套综合热控策略。对主支撑结构,融合间接辐射控温技术及高精度离散控温算法,实现了光机结构全周期±0.3℃的高稳定性控温;针对相机内热源,通过合理分配散热面,采取差异化的散热策略,优化部组件布局,合理设置散热通路,特别是对制冷机冷指热端采用散热面耦合均温技术等,实现了高效散热。相机热平衡试验及在轨飞行数据验证了相机热控系统设计的有效性。研究可为同类遥感器的热控设计提供参考。

空间站高温材料科学实验系统热控设计及验证

中国空间站高温材料科学实验系统(HTMSES)是中国新一代的可长期在轨运行的综合型多功能空间材料实验装置,其组成复杂、布局紧凑、实验温度高、部组件散热困难,使热控设计难度较大。基于液冷主动控温、辐射间接控温、结构热控一体化协同优化设计等多种思路对热控组件进行设计,有效解决热控难题。利用有限元分析软件计算科学实验系统热设计的温度结果;然后开展加热实验对热设计方案进行验证。数据显示HTMSES在提供材料制备所需要的最严苛实验工况(1200℃)情况下,各关键部件处于友好的温度范围内,其中电机最高温度为42.2℃,编码器最高温度为40.6℃,丝杠最高温度为62.4℃,滑块最高温度为59.6℃,导轨最高温度为57.3℃,科学实验系统皮肤可触及部位最高温度为31.6℃,各温度结果均满足热控指标要求,表明设计方案合理可行,为同类型设备热设计提供了一种设计思路和参考依据。