航天器产品真空吸波模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种航天器产品真空吸波模块，包括：结构化碳化硅吸波组件（1）、固定安装板（2）和导热填料（3），结构化碳化硅吸波组件（1）和固定安装板（2）连接，导热填料（3）均匀填充在结构化碳化硅吸波组件（1）和固定安装板（2）之间。本实用新型本实用新型满足真空热试验的电性能、热性能和防污染要求，具有结构设计简单、性能稳定、吸波性能满足真空热试验指标要求且缩短试验时间的有益效果。
【专利说明】航天器产品真空吸波模块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及真空环境下吸波结构研究【技术领域】，具体地，涉及一种航天器产品真空吸波模块。
【背景技术】
[0002]航天器在发射之前，需要在地面空间环境模拟设备内进行空间冷黑背景下的真空热试验，获取整星温度分布数据，考验热控分系统维持星上仪器设备和分系统在规定的工作温度范围内的能力，验证热设计的正确性；同时考核卫星在真空高、低温环境下的工作性能，验证各系统之间的性能匹配性和协调性。真空热试验中，采用红外加热笼和红外灯阵等外热流模拟装置模拟空间外热流，航天器按照在轨实际状态工作，验证航天器对空间环境的适应性及各单机的工作稳定性。
[0003]地面空间环境模拟设备内的热沉、红外加热笼、红外灯阵及试验工装等全部是金属材料，金属材料对于微波具有很好的反射效果。在不采取任何措施的情况下，航天器产品直接在空间环境模拟设备内发射微波，必然有很大比率反射回航天器产品表面，如果反射回的微波功率超过一定量，就有可能阻塞产品接收通道甚至造成损坏。为避免上述情况发生，装有微波发射功能的航天器在真空热试验前，需对产品内部结构进行改装，接有线负载，由负载吸收微波功率，试验后再重新组装产品结构。然而，这样的改装存在以下缺点:
[0004]I)随着新一代航天器产品的复杂化，产品越来越细小，改装工作更加困难，即使可以改装，由于结构细小脆弱，改装中产品面临不可预估的风险，改装前后状态难以保证。正在预研的新一代产品复杂度大大提高，产品的改装不可接收或不可以改装，因此，目前真空热试验方法难以满足当前航天器产品的需求；
[0005]2)航天器产品接有线负载，导致产品试验状态和在轨工作状态不一致；产品微波功率由负载吸收，由于22%左右的微波辐射能量在负载上转化为热能，造成产品热状态失真，无法考察热效应对于产品热设计的影响。如果仅以目前有线负载模式进行真空热试验，将会使产品之间的耦合作用消失，无法对产品的性能充分考核，因此航天器热平衡或热真空试验时，必须采取在轨工作状态的工作模式，这样才能更全面地对热控设计和可靠性进行考核。
实用新型内容
[0006]针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种航天器产品真空条件下的吸波模块，该吸波模块能够在空间环境模拟试验中吸收航天器产品发射的微波，有效减少微波的反射对航天器产品性能的影响，保证真空热试验中航天器产品的工作模式与在轨工作模式保持一致。
[0007]为了达到上述的目的，本实用新型提供一种航天器产品真空吸波模块，包括:结构化碳化硅吸波组件1、固定安装板2和导热填料3，结构化碳化硅吸波组件I和固定安装板2连接，导热填料3均匀填充在结构化碳化硅吸波组件I和固定安装板2之间。[0008]优选地，结构化碳化硅吸波组件I包括多个碳化硅基体12，碳化硅基体12外表面喷涂有隐身吸波材料11，碳化硅基体12与固定安装板2连接。
[0009]优选地，碳化硅基体12与固定安装板2通过滑道结构连接，其中，碳化硅基体12底部设置有滑块，固定安装板2上设置有与滑块对应的槽道，滑块与槽道滑动连接。
[0010]优选地，结构化碳化硅吸波组件I为各碳化硅基体12组成的阵列结构。
[0011]优选地，碳化硅基体12的尺寸与航天器产品对应微波频段内的最小频率对应的波长和吸波性能指标对应。
[0012]优选地，隐身吸波材料11喷涂于碳化硅基体12表面后将结构化碳化硅吸波组件I放置于空间环境模拟设备内进行真空条件下的除气处理，保证真空条件下无污染要求。
[0013]优选地，碳化硅基体12采用耐高温的碳化硅材料由模具铸压成型，并经过高温烧结制成，提高其结构强度。
[0014]优选地，隐身吸波材料11采用双组分硅橡胶和羰基铁粉混合制成。
[0015]优选地，固定安装板2采用铝合金材料。
[0016]优选地，导热填料3采用⑶414C硅橡胶，适应真空条件下防污染要求。
[0017]本实用新型结构设计简单、性能稳定、吸波性能满足真空热试验指标要求且缩短试验时间。与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果:
[0018](I)本实用新型能够在空间环境模拟试验中吸收航天器产品发射的微波，有效减少微波的反射对航天器产品性能的影响，保证真空热试验中航天器产品的工作模式与在轨工作模式保持一致，解决了目前真空热试验中金属材料对航天器产品发射微波的反射及对产品性能的影响。
[0019](2)本实用新型采用碳化硅基体和喷涂于所述碳化硅基体外表面的隐身吸波材料的组合有效提高了吸波模块的吸波性能指标，不仅满足X波段内的吸波性能指标要求，还能同时满足C波段内的吸波性能指标要求，扩展了吸波频段的宽度。
[0020](3)本实用新型能够有效适应真空条件下防污染要求，且结构强度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]本实用新型的航天器产品真空条件下的吸波模块由以下的实施例及附图给出。
[0022]图1是本实用新型航天器产品真空吸波模块的结构示意图；
[0023]图2是本实用新型航天器产品真空吸波模块的结构剖视图；
[0024]图3是本实用新型航天器产品真空吸波模块的结构化碳化硅吸波组件的结构剖视图；
[0025]图4是本实用新型航天器产品真空吸波模块的固定安装板的结构剖视图。
[0026]图中:1为结构化碳化硅吸波组件，2为固定安装板，3为导热填料，11为隐身吸波材料，12为碳化硅基体。
【具体实施方式】
[0027]以下将结合图1?图4对本实用新型的航天器产品真空条件下的吸波模块作进一步的详细描述。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
[0028]请同时参阅图1至图4，一种航天器产品真空吸波模块，包括:结构化碳化硅吸波组件1、固定安装板2和导热填料3，结构化碳化硅吸波组件I和固定安装板2连接，导热填料3均匀填充在结构化碳化硅吸波组件I和固定安装板2之间。导热填料3用于增加结构化碳化硅吸波组件I与固定安装板2之间的导热性能，满足后续产品温度控制的要求，同时也加固了两者之间的安装强度，满足真空热试验的电性能、热性能和防污染要求。
[0029]进一步地，结构化碳化硅吸波组件I包括多个碳化硅基体12，为各碳化硅基体12组成的阵列结构。碳化硅基体12外表面喷涂有隐身吸波材料11，碳化硅基体12与固定安装板2连接。具体地，碳化硅基体12与固定安装板2通过滑道结构连接，便于结构化碳化硅吸波组件I的安装与拆卸，结构位置的调整。其中，碳化硅基体12底部设置有滑块，固定安装板2上设置有与滑块对应的槽道，滑块与槽道滑动连接。且固定安装板2可通过型材拉制成各种尺寸，满足不同性能的要求。
[0030]进一步地，碳化硅基体12采用耐高温的碳化硅材料由模具铸压成型，并经过高温烧结制成，提高其结构强度。且碳化硅基体12加工成型后由设计工装铣出滑块结构。隐身吸波材料11喷涂于碳化硅基体12表面，碳化硅基体12和隐身吸波材料11的组合设计增加了结构化碳化硅吸波组件I的吸波性能，不仅满足X波段内的吸波性能指标要求，又扩展了吸波频段的宽度，同时满足C波段内的吸波性能指标要求。具体碳化硅基体12的尺寸(吸波尖锥的高度和夹角)与航天器产品对应微波频段内的最小频率对应的波长和吸波性能指标对应。
[0031]进一步地，隐身吸波材料11采用双组分硅橡胶和羰基铁粉混合制成。隐身吸波材料11喷涂于碳化硅基体12表面后将结构化碳化硅吸波组件I放置于空间环境模拟设备内进行真空条件下的除气处理，保证真空条件下无污染要求。
[0032]进一步地，固定安装板2采用高导热性能的铝合金材料制成。导热填料3采用⑶414C硅橡胶，适应真空条件下防污染要求。
[0033]将本实用新型的航天器产品真空吸波模块放置于空间环境模拟设备内进行真空条件下的除气处理，满足真空环境防污染使用要求，且按照GJB5239-2004标准拱形法对吸波模块的吸波性能进行性能测试。
[0034]以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
【权利要求】
1.一种航天器产品真空吸波模块，其特征在于，包括:结构化碳化硅吸波组件(I)、固定安装板(2)和导热填料(3)，所述结构化碳化硅吸波组件(I)和固定安装板(2)连接，所述导热填料(3)均匀填充在所述结构化碳化硅吸波组件(I)和固定安装板(2)之间。
2.根据权利要求1所述的航天器产品真空吸波模块，其特征在于，所述结构化碳化硅吸波组件(I)包括多个碳化硅基体(12)，所述碳化硅基体(12)外表面喷涂有隐身吸波材料(11 )，所述碳化硅基体(12 )与所述固定安装板(2 )连接。
3.根据权利要求2所述的航天器产品真空吸波模块，其特征在于，所述碳化硅基体(12)与所述固定安装板(2)通过滑道结构连接，其中，所述碳化硅基体(12)底部设置有滑块，所述固定安装板(2)上设置有与所述滑块对应的槽道，所述滑块与所述槽道滑动连接。
4.根据权利要求2所述的航天器产品真空吸波模块，其特征在于，所述结构化碳化硅吸波组件(I)为各碳化硅基体(12)组成的阵列结构。
5.根据权利要求2所述的航天器产品真空吸波模块，其特征在于，所述碳化硅基体(12)的尺寸与航天器产品对应微波频段内的最小频率对应的波长和吸波性能指标对应。
6.根据权利要求2所述的航天器产品真空条件下的吸波模块，其特征在于，所述隐身吸波材料(11)喷涂于所述碳化硅基体(12)表面后将所述结构化碳化硅吸波组件(I)放置于空间环境模拟设备内进行真空条件下的除气处理。
7.根据权利要求2所述的航天器产品真空吸波模块，其特征在于，所述碳化硅基体(12)采用耐高温的碳化硅材料由模具铸压成型，并经过高温烧结制成。
8.根据权利要求1所述的航天器产品真空吸波模块，其特征在于，所述固定安装板(2)采用铝合金材料。
9.根据权利要求1所述的航天器产品真空吸波模块，其特征在于，所述导热填料(3)采用⑶414C硅橡胶。
【文档编号】B64G7/00GK203590678SQ201320789541
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】李艳臣, 王浩, 陈丽, 季琨, 彭光东 申请人:上海卫星装备研究所