賦形加熱板在航天器天線熱真空試驗中的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種賦形加熱板在航天器天線熱真空試驗中的應(yīng)用，其中天線賦形加熱板由金屬材料制成，其形狀與天線拋物面形狀相同，內(nèi)部設(shè)置加熱絲或表面貼設(shè)加熱片，賦形加熱板在朝向天線一側(cè)涂增高發(fā)射率的涂層，賦形板設(shè)置有賦形板移動機構(gòu)，用來移走賦形加熱板，在天線需降溫時移走賦形加熱板。
【專利說明】賦形加熱板在航天器天線熱真空試驗中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航天器天線反射器真空熱試驗【技術(shù)領(lǐng)域】，該方法提供一種賦形加熱板在航天器天線熱真空試驗中的應(yīng)用，即利用賦形的加熱板對各種異形天線進行加熱，可以快速提高天線升溫速率，有效模擬天線在軌溫度變化情況，滿足天線原位熱變形測試需求，并有效提聞了天線廣品的可罪性。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航天器技術(shù)的發(fā)展，對航天器天線的可靠性、壽命以及精度要求越來越高，傳統(tǒng)的天線熱試驗方法已不能完全滿足逐漸提高的天線熱試驗的需求。
[0003]在太空中，天線反射器作為外露部件，其溫度變化劇烈，可在10°C /min以上?，F(xiàn)在的天線熱試驗加熱方式采用與衛(wèi)星相同的加熱方法，其升降溫速率較慢，無法真實模擬天線溫度的變化情況。而且現(xiàn)有的天線熱試驗方法外熱流的均勻性很難控制，要達到所要求的外熱流均勻性需要作多次調(diào)整。其次，現(xiàn)在的熱試驗方法無法模擬天線反射器在軌的溫度梯度變化情況。另外，隨著天線型面精度要求的提高，需對天線實施型面精度原位測試試驗，但在現(xiàn)有的熱試驗技術(shù)下，對天線反射面實施原位測試難度較大，限制了型面精度的測試。因此，為了適應(yīng)天線熱試驗的發(fā)展需求，需要開發(fā)一種新型的天線熱試驗方法，特別是天線熱試驗過程中天線的加熱方法。
[0004]國外在該領(lǐng)域有著較深入的研究，并形成了較為完善的天線熱試驗技術(shù)體系，如ESTEC就具備先進的天線熱試驗技術(shù)，可以滿足天線型面精度的原位測試試驗。但是，國外在這方面均處于保密狀態(tài)，沒有相關(guān)公開的技術(shù)文獻，也不清楚國外采用的天線熱試驗方法。
[0005]國內(nèi)目前已開展在天線反射器型面精度的原位測試技術(shù)研究，是在現(xiàn)有的天線熱試驗框架下進行，其進一步發(fā)展受到限制。天線的太陽模擬熱試驗技術(shù)已準(zhǔn)備開展研究，但由于太陽模擬器建造費用高、周期長，天線太陽模擬試驗技術(shù)應(yīng)用到型號試驗還需數(shù)年時間。
[0006]因此，為了滿足航天器天線熱試驗發(fā)展需求，更有效、快捷、經(jīng)濟開展天線熱試驗，設(shè)計和發(fā)明一種新型航天器天線熱試驗加熱方法有著積極而現(xiàn)實的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種新型的天線熱試驗方法，旨在解決現(xiàn)有熱試驗無法滿足天線型面精度原位測試、升降溫速率小、外熱流均勻性差的問題，以滿足航天器天線技術(shù)發(fā)展需求。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種賦形加熱板在航天器天線熱真空試驗中的應(yīng)用，其中天線賦形加熱板由金屬材料制成，其形狀與天線拋物面形狀相同，內(nèi)部設(shè)置加熱絲或表面貼設(shè)加熱片，賦形加熱板在朝向天線一側(cè)涂增高發(fā)射率的涂層，賦形板設(shè)置有賦形板移動機構(gòu)，用來移走賦形加熱板，在天線需降溫時移走賦形加熱板。
[0010]其中，所述金屬材料為銅、鋁合金或不銹鋼；
[0011]其中，當(dāng)內(nèi)部設(shè)置加熱絲時，天線賦形加熱板由兩塊平行的弧狀金屬板焊接而成，內(nèi)部中空，繞制有電阻絲。
[0012]其中，加熱絲與賦形加熱板之間填充高導(dǎo)熱材料如氧化鎂等。
[0013]其中，賦形加熱板在朝向天線一側(cè)的背面涂覆低發(fā)射率涂層。
[0014]其中，當(dāng)外部表面貼設(shè)加熱片時，天線賦形加熱板為弧狀金屬板。
[0015]其中，天線在高溫工況試驗過程中，天線無支撐側(cè)采用賦形加熱板進行加熱，有支撐側(cè)布置紅外加熱籠加熱；低溫工況試驗時，采用移動機構(gòu)將賦形加熱板移走。
[0016]其中，賦形板移動機構(gòu)包括平動形式移開和轉(zhuǎn)動形式移開兩種形式。
[0017]其中，平動形式為鏈條形式，轉(zhuǎn)動形式為轉(zhuǎn)動步進電機帶動轉(zhuǎn)動機構(gòu)形式。
[0018]本發(fā)明可實現(xiàn)航天器天線在真空熱試驗中的快速升溫、降溫，可滿足天線高低溫工況下的型面精度測量要求，實現(xiàn)天線精度的原位測量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的賦形加熱板在航天器天線熱真空試驗中與移動機構(gòu)的連接示意圖；
[0020]圖中，1、賦形加熱板；2、弧形板；3、賦形加熱板移動機構(gòu)。
[0021]圖2是本發(fā)明一實施方式中賦形加熱板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]其中，2、為弧形板；4為加熱絲。
[0023]圖3為本發(fā)明的另一實施方式中的賦形加熱板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中，2為弧形板；5為加熱片。
【具體實施方式】
[0025]以下參照附圖對本發(fā)明的直線型三坐標(biāo)轉(zhuǎn)換機的旁軸傾斜式轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)進行詳細說明，但該描述僅僅示例性的，并不旨在對本發(fā)明的保護范圍進行任何限制。
[0026]現(xiàn)有天線加熱裝置一般為紅外加熱籠或者紅外燈陣。針對天線拋物面形狀，獲得了本發(fā)明的天線賦形加熱板I。天線賦形加熱板包括有弧形板2，弧形板2連接有賦形板移動機構(gòu)3，用來移走賦形加熱板，在天線需降溫時移走賦形加熱板。兩者的連接關(guān)系如圖1所示。
[0027]實施方式1:賦形加熱板為中空結(jié)構(gòu)
[0028]在一種實施方式中，賦形加熱板為中空結(jié)構(gòu)，在賦形加熱板I的兩個平行焊接設(shè)置的弧形板形成的中孔結(jié)構(gòu)內(nèi)繞制加熱絲，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式如圖2所示。兩面為賦形加熱板的弧狀板2，內(nèi)部為加熱絲4，加熱絲4與弧狀板之間填充氧化鎂的高導(dǎo)熱材料。其中，在朝向天線的一側(cè)涂增高發(fā)射率的涂層(黑漆)，背面涂低發(fā)射率涂層。賦形加熱板的材料為銅合金。
[0029]在一【具體實施方式】中，賦形板移動機構(gòu)為鏈條平移方式移開。在另一【具體實施方式】中，賦形加熱板采用轉(zhuǎn)動步進電機帶動轉(zhuǎn)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動移開加熱板。
[0030]實施方式2:賦形加熱板為表面貼設(shè)加熱片結(jié)構(gòu)[0031]在一種實施方式中，賦形加熱板為表面貼設(shè)加熱片結(jié)構(gòu)，即在賦形加熱板表面貼加熱片5，加熱片5貼于賦形板背面，通過調(diào)節(jié)加熱片5的電流調(diào)節(jié)加熱板的溫度，來達到調(diào)節(jié)航天器天線溫度的目的。此種方法可以保證熱流的均勻性，具有加工簡單的特點。其基本形式如圖3所示。在一【具體實施方式】中，賦形板移動機構(gòu)為鏈條平移方式移開。在另一【具體實施方式】中，賦形加熱板采用轉(zhuǎn)動步進電機帶動轉(zhuǎn)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動移開加熱板。
[0032]航天器天線采用賦形加熱板進行熱真空試驗時，將貼有加熱片或埋有加熱絲的賦形板安裝在移動機構(gòu)上，當(dāng)進行高溫工況時，賦形加熱板與天線保持平行，兩者距離在2cm-15cm之間，調(diào)節(jié)加熱器的電流，使天線溫度達到要求的溫度。當(dāng)進行低溫試驗工況時，采用移動機構(gòu)將賦形板移開天線表面。若采用水平機構(gòu)移開賦形板，需使賦形板與天線之間距離大于天線直徑；若采用轉(zhuǎn)動機構(gòu)移開賦形板，賦形板與天線軸線之間的夾角為90度。
[0033]盡管上文對本發(fā)明的【具體實施方式】給予了詳細描述和說明，但是應(yīng)該指明的是，我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對上述實施方式進行各種等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種賦形加熱板在航天器天線熱真空試驗中的應(yīng)用，其中天線賦形加熱板由金屬材料制成，其形狀與天線拋物面形狀相同，內(nèi)部設(shè)置加熱絲或表面貼設(shè)加熱片，賦形加熱板在朝向天線一側(cè)涂增高發(fā)射率的涂層，賦形板設(shè)置有賦形板移動機構(gòu)，用來移走賦形加熱板，在天線需降溫時移走賦形加熱板。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其中，所述金屬材料為銅、鋁、不銹鋼或其合金。
3.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其中，當(dāng)內(nèi)部設(shè)置加熱絲時，天線賦形加熱板由兩塊平行的弧狀金屬板焊接而成，內(nèi)部中空，繞制有電阻絲。
4.如權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其中，加熱絲與賦形加熱板之間填充高導(dǎo)熱材料如氧化鎂等。
5.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其中，賦形加熱板在朝向天線一側(cè)的背面涂覆低發(fā)射率涂層。
6.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其中，當(dāng)外部表面貼設(shè)加熱片時，天線賦形加熱板為弧狀金屬板。
7.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其中，天線在高溫工況試驗過程中，天線無支撐側(cè)采用賦形加熱板進行加熱，有支撐側(cè)布置紅外加熱籠加熱；低溫工況試驗時，采用移動機構(gòu)將賦形加熱板移走。
8.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其中，賦形板移動機構(gòu)包括平動形式移開和轉(zhuǎn)動形式移開兩種形式。
9.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其中，平動形式為鏈條形式，轉(zhuǎn)動形式為轉(zhuǎn)動步進電機帶動轉(zhuǎn)動機構(gòu)形式。
【文檔編號】H05B3/06GK103997801SQ201410246008
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】王晶, 畢研強, 孫玉瑋, 簡亞彬, 郭子寅, 秦家勇, 曹志松, 劉學(xué)超 申請人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所