軌道轉(zhuǎn)移飛行器紅外地平儀偏低溫差異化熱控裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種軌道轉(zhuǎn)移飛行器紅外地平儀偏低溫差異化熱控裝置，包括隔熱墊片、S781白漆熱控涂層、多層隔熱組件、電加熱器、熱敏電阻、地平儀、地平儀支架。本發(fā)明首次在紅外地平儀上開獨立散熱面，且根據(jù)受照情況不同，俯仰地平儀與滾動地平儀開的散熱面位置不同，便于實施、可靠性高、適應性強、總體資源占用量少，其采用隔熱墊增大了星體與紅外地平儀之間的熱阻，為實現(xiàn)地平儀的獨立控溫鑒定基礎，而且為了實現(xiàn)偏低溫設計思想，在紅外地平儀頭部開獨立散熱面，并噴涂S781白漆熱控涂層，實現(xiàn)了紅外地平儀的差異化熱設計，增強了地平儀機動軌道的適應性。
【專利說明】軌道轉(zhuǎn)移飛行器紅外地平儀偏低溫差異化熱控裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于航天器熱控設計領域，特別是涉及一種軌道轉(zhuǎn)移飛行器紅外地平儀偏低溫差異化熱設計技術。

【背景技術】
[0002]某型號飛行器試驗目標軌道需能適應降交點地方時6:30±30min，軌道高度500?800km的變化。飛行器在軌需多次機動變軌，軌道條件變化大引起飛行器外熱流條件變化大，外部單機受照情況復雜，因此要求飛行器熱控設計尤其是外部單機熱環(huán)境具有高的適應能力。該飛行器采用兩個紅外地平儀:滾動地平儀和俯仰地平儀。地平儀頭部通過地平儀支架安裝于飛行器艙體筒段對地面外表面，滾動地平儀頭部朝向飛行方向，俯仰地平儀頭部朝向背陽面IV象限方向。兩臺紅外地平儀工作溫度范圍為-8?+42°C，相對于艙外其他單機，溫度范圍較窄，由于外部環(huán)境與自身熱耗的共同影響，高溫工況下紅外地平儀的溫度水平較為惡劣，同時為了減少資源消耗，并增強其機動軌道適應性，采取低溫設計。加之機動變軌影響，兩臺紅外地平儀受照面不一樣，俯仰地平儀頭部尾端受照，滾動地平儀向陽面受照，因此在熱設計時必須分別考慮，為了使兩臺地平儀均在合適的溫度范圍內(nèi)，必須對兩臺地平儀采取差異化熱設計。
[0003]通常衛(wèi)星紅外地平儀安裝于衛(wèi)星背陽面，外部熱流穩(wěn)定，因此紅外地平儀在設計時，除與星體隔熱安裝外，紅外地平儀外部全部包覆多層隔熱組件，紅外地平儀支架包覆多層隔熱組件，無獨立散熱面，同時地平儀粘貼補償加熱器補償漏熱。為了簡化設計，通常衛(wèi)星上紅外地平儀盡可能采取統(tǒng)一設計。而轉(zhuǎn)移軌道飛行器兩臺紅外地平儀安裝在向陽面與背陽面的交接處，受機動變軌影響，地平儀會受到不同程度的陽光直照，外部高溫環(huán)境惡劣，而且兩臺地平儀受照面不一樣，如果采取一般衛(wèi)星紅外地平儀外部全包覆多層的的熱設計手段，且設計思想統(tǒng)一，勢必引起紅外地平儀在高溫工況時工作溫度逼近甚至超過高溫上限，或者某一臺滿足要求但另一臺已接近甚至超出指標范圍，從而帶來安全隱患。因此對于軌道轉(zhuǎn)移飛行器，考慮防止低溫漏熱的同時，還必須考慮高溫工況下的散熱問題，同時對兩臺地平儀還需進行差異化設計。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種軌道轉(zhuǎn)移飛行器紅外地平儀偏低溫差異化熱設計技術，首次在紅外地平儀上開獨立散熱面，且根據(jù)受照情況不同，俯仰地平儀與滾動地平儀開的散熱面位置不同，該技術便于實施、可靠性高、適應性強、總體資源占用量少。
[0005]根據(jù)本發(fā)明提供的一種軌道轉(zhuǎn)移飛行器紅外地平儀偏低溫差異化熱控裝置，包括隔熱墊片、S781白漆熱控涂層、多層隔熱組件、電加熱器、熱敏電阻、地平儀、地平儀支架；
[0006]地平儀頭部與地平儀支架安裝面之間墊隔熱墊片，以減少地平儀與星體間的熱耦合；地平儀包括俯仰地平儀和滾動地平儀；俯仰地平儀頭部朝IV象限方向伸出地平儀支架部分除光學鏡片的外表面噴涂S781白漆熱控涂層，滾動地平儀頭部背陽面噴涂S781白漆熱控涂層，俯仰地平儀和滾動地平儀在不同的位置開散熱面，將地平儀多余熱量排散，增強了地平儀的空間環(huán)境適應性，同時也實現(xiàn)了俯仰地平儀和滾動地平儀的差異化設計；
[0007]俯仰地平儀和滾動地平儀除噴涂S781白漆外的外表面全部包覆多層隔熱組件，阻擋了高溫工況下熱流直射的同時，還降低了低溫工況下的漏熱，減少了總體資源占用量；俯仰地平儀和滾動地平儀的頭部均粘貼電加熱器和熱敏電阻。
[0008]優(yōu)選地，地平儀支架與星體隔熱安裝，隔熱墊片為不小于5mm的玻璃鋼隔熱墊。
[0009]優(yōu)選地，俯仰地平儀和滾動地平儀的散熱面噴涂S781白漆熱控涂層。
[0010]優(yōu)選地，多層隔熱組件由20d錦綸絲網(wǎng)和6 μ m雙面鍍鋁聚酯薄膜組成，最外層為導電型F46薄膜鍍銀二次表面鏡。
[0011]優(yōu)選地，加熱器為航天器用聚酰亞胺薄膜型電加熱器，設置兩路，互為主備份，增強可靠性，粘貼于俯仰地平儀和滾動地平儀的頭部。
[0012]優(yōu)選地，熱敏電阻牌號為MF501。
[0013]優(yōu)選地，利用電加熱器和熱敏電阻，通過實時監(jiān)測地平儀溫度數(shù)據(jù)與低溫補償熱耗的方式實現(xiàn)了地平儀的精確控溫。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0015]1、采用隔熱墊增大了星體與紅外地平儀之間的熱阻，為實現(xiàn)地平儀的獨立控溫鑒定基礎；
[0016]2、為了實現(xiàn)偏低溫設計思想，在紅外地平儀頭部開獨立散熱面，并噴涂S781白漆熱控涂層，根據(jù)受照情況，俯仰地平儀頭部朝IV象限方向伸出支架部分除光學鏡片的外表面噴涂S781白漆熱控涂層，滾動地平儀頭部背陽面噴涂S781白漆熱控涂層，實現(xiàn)了紅外地平儀的差異化熱設計，增強了地平儀機動軌道的適應性；
[0017]3、采用多層隔熱組件，減小了高溫時太陽直照對地平儀的輻照影響，同時減少了低溫漏熱；
[0018]4、采用電加熱器和熱敏電阻，實現(xiàn)了紅外地平儀的精確控溫，并能實時觀測地平儀的溫度水平，為紅外地平儀在軌穩(wěn)定運行，提供了良好的熱環(huán)境；
[0019]5、該技術便于實施、可靠性高、適應性強、不受飛行器機動變軌影響、資源占用少，適用于軌道轉(zhuǎn)移飛行器紅外地平儀熱設計。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0021 ] 圖1、圖2是常規(guī)衛(wèi)星紅外地平儀熱控設計狀態(tài)示意圖；
[0022]圖3是俯仰地平儀熱控設計狀態(tài)示意圖；
[0023]圖4是滾動地平儀熱控設計狀態(tài)示意圖；
[0024]圖中:
[0025]1、地平儀頭部，2、多層隔熱組件，3、電加熱器，4、地平儀支架，5、安裝底面，6、玻璃鋼隔熱墊，7、地平儀頭部表面，8、S781白漆熱控涂層，9、地平儀頭部其余外表面，10、地平儀支架，11、熱敏電阻，12、地平儀頭部背陽面，13、地平儀頭部向陽面，14、地平儀頭部尾端外表面。

【具體實施方式】
[0026]下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0027]本發(fā)明提供了一種軌道轉(zhuǎn)移飛行器紅外地平儀偏低溫差異化熱設計技術，包括隔熱墊1，S781白漆熱控涂層2，多層隔熱組件3，熱敏電阻4，電加熱器5。
[0028]首先在俯仰地平儀和滾動地平儀頭部分別粘貼熱敏電阻4和加熱器5，保證加熱器與地平儀表面貼合良好，固定后在俯仰地平儀頭部噴涂S781白漆熱控涂層2，滾動地平儀背陽面噴涂S781白漆熱控涂層2，俯仰地平儀頭部其余外表面包覆多層隔熱組件3，滾動地平儀頭部尾端和向陽面包覆多層隔熱組件3，用滌綸線捆綁固定。所述地平儀散熱面噴涂S781白漆熱控涂層2 ;所述的多層隔熱組件3由20d錦綸絲網(wǎng)和6 μ m雙面鍍鋁聚酯薄膜組成，最外層為導電型F46薄膜鍍銀二次表面鏡；所述加熱器5為航天器用聚酰亞胺薄膜型電加熱器，優(yōu)選所述熱敏電阻4牌號為MF501。
[0029]然后將兩臺紅外地平儀分別安裝在各自的支架上，紅外地平儀與支架之間安裝隔熱墊I，優(yōu)選所述隔熱墊I為不小于5mm的玻璃鋼隔熱墊。
[0030]最后將地平儀支架包覆多層隔熱組件3，所述的多層隔熱組件3由20d錦綸絲網(wǎng)和6 μ m雙面鍍鋁聚酯薄膜組成，最外層為導電型F46薄膜鍍銀二次表面鏡，并用多層固定扣固定。
[0031]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
【權利要求】
1.一種軌道轉(zhuǎn)移飛行器紅外地平儀偏低溫差異化熱控裝置，其特征在于，包括隔熱墊片、S781白漆熱控涂層、多層隔熱組件、電加熱器、熱敏電阻、地平儀、地平儀支架； 地平儀頭部與地平儀支架安裝面之間墊隔熱墊片，以減少地平儀與星體間的熱耦合；地平儀包括俯仰地平儀和滾動地平儀；俯仰地平儀頭部朝IV象限方向伸出地平儀支架部分除光學鏡片的外表面噴涂S781白漆熱控涂層，滾動地平儀頭部背陽面噴涂S781白漆熱控涂層，俯仰地平儀和滾動地平儀在不同的位置開散熱面，將地平儀多余熱量排散，增強了地平儀的空間環(huán)境適應性，同時也實現(xiàn)了俯仰地平儀和滾動地平儀的差異化設計； 俯仰地平儀和滾動地平儀除噴涂S781白漆外的外表面全部包覆多層隔熱組件，阻擋了高溫工況下熱流直射的同時，還降低了低溫工況下的漏熱，減少了總體資源占用量；俯仰地平儀和滾動地平儀的頭部均粘貼電加熱器和熱敏電阻。
2.根據(jù)權利要求1所述的軌道轉(zhuǎn)移飛行器紅外地平儀偏低溫差異化熱控裝置，其特征在于，地平儀支架與星體隔熱安裝，隔熱墊片為不小于5mm的玻璃鋼隔熱墊。
3.根據(jù)權利要求1所述的軌道轉(zhuǎn)移飛行器紅外地平儀偏低溫差異化熱控裝置，其特征在于，俯仰地平儀和滾動地平儀的散熱面噴涂S781白漆熱控涂層。
4.根據(jù)權利要求1所述的軌道轉(zhuǎn)移飛行器紅外地平儀偏低溫差異化熱控裝置，其特征在于，多層隔熱組件由20d錦綸絲網(wǎng)和6 μ m雙面鍍鋁聚酯薄膜組成，最外層為導電型F46薄膜鍍銀二次表面鏡。
5.根據(jù)權利要求1所述的軌道轉(zhuǎn)移飛行器紅外地平儀偏低溫差異化熱控裝置，其特征在于，加熱器為航天器用聚酰亞胺薄膜型電加熱器，設置兩路，互為主備份，增強可靠性，粘貼于俯仰地平儀和滾動地平儀的頭部。
6.根據(jù)權利要求1所述的軌道轉(zhuǎn)移飛行器紅外地平儀偏低溫差異化熱控裝置，其特征在于，熱敏電阻牌號為MF501。
7.根據(jù)權利要求1所述的軌道轉(zhuǎn)移飛行器紅外地平儀偏低溫差異化熱控裝置，其特征在于，利用電加熱器和熱敏電阻，通過實時監(jiān)測地平儀溫度數(shù)據(jù)與低溫補償熱耗的方式實現(xiàn)了地平儀的精確控溫。
【文檔編號】B64G1/50GK104369876SQ201410608270
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權日:2014年10月31日
【發(fā)明者】耿宏飛, 王江, 曹建光, 王驄 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所