航天遥感相机焦面电箱的辐射式散热系统及设计方法

文档序号:28738119发布日期:2022-02-07 20:55阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种航天遥感相机焦面电箱的辐射式散热系统,其特征在于,包括辐射板(1)、热管(2)、卫星散热面(3)和相机焦面电箱(9);所述相机焦面电箱(9)是位于相机镜筒(11)下方的可活动组件;所述辐射板(1)安装于卫星舱板(10)上,且所述辐射板(1)与所述相机焦面电箱(9)两者相对间隙布置;所述辐射板(1)还通过所述热管(2)与所述卫星散热面(3)相连;所述热管(2)与辐射板(1)之间固定连接,或者所述热管(2)与辐射板(1)之间活动连接且当活动连接时所述热管(2)与辐射板(1)之间设有导热填料;所述热管(2)与卫星散热面(3)之间固定连接,或者所述热管(2)与卫星散热面(3)之间活动连接且当活动连接时热管(2)与辐射板(1)之间设有导热填料。2.根据权利要求1所述的航天遥感相机焦面电箱的辐射式散热系统,其特征在于,所述辐射板(1)朝向相机焦面电箱(9)的一侧设有黑色阳极氧化层或黑漆层。3.根据权利要求1所述的航天遥感相机焦面电箱的辐射式散热系统,其特征在于,所述辐射板(1)靠卫星舱板(10)侧的安装面上设有一层或多层第一隔热材料层(8);所述相机焦面电箱(9)靠卫星舱板(10)侧的安装面上设有一层或多层第二隔热材料层。4.根据权利要求1所述的航天遥感相机焦面电箱的辐射式散热系统,其特征在于,所述热管(2)为铝-氨航天用热管,所述铝-氨航天用热管包括采用铝合金外壳制成的封闭管路,且所述封闭管路内部的导热工质为氨。5.根据权利要求1所述的航天遥感相机焦面电箱的辐射式散热系统,其特征在于,所述相机镜筒(11)固定安装在除所述卫星舱板(10)外的卫星其它舱板的安装面上。6.根据权利要求1所述的航天遥感相机焦面电箱的辐射式散热系统,其特征在于,还包括温度补偿子系统,所述温度补偿子系统包括热敏电阻(4)、加热器(5)和控制单元(6),所述热敏电阻(4)安装在卫星散热面(3)上以检测卫星散热面(3)的温度,所述加热器(5)安装在卫星散热面(3)上以加热卫星散热面(3),所述热敏电阻(4)、加热器(5)分别与控制单元(6)相连。7.根据权利要求6所述的航天遥感相机焦面电箱的辐射式散热系统,其特征在于,所述加热器(5)为聚酰亚胺薄膜型加热片,粘贴在卫星散热面(3)的背面,且与热管(2)安装在卫星散热面(3)上的部分相邻布置。8.一种航天遥感相机焦面电箱的辐射式散热系统的设计方法,包括以下步骤:s1,收集相机焦面电箱(9)和卫星散热面(3)的基本参数,包括:环境温度中的最高温度t
e
、相机焦面电箱的最高允许温度t
max
、相机焦面电箱的发热功率q
in
、相机焦面电箱的黑体辐射系数ε、相机焦面电箱的质量m、相机焦面电箱的热容c、卫星散热面的温度t
r
;s2,配置辐射板(1)的面积a
p
;s3,选择热管(2)的横截面类型,并设置热管(2)的参数,包括:热管(2)的长度l、热管(2)的传热系数λ;s4,采用以下热平衡方程,分别计算辐射板(1)和相机焦面电箱(9)的温度:
式中,t
p
为辐射板温度,t为相机焦面电箱温度,t
e
为环境温度中的最高温度,t
r
为卫星散热面的温度,m
p
为辐射板质量,c
p
为辐射板热容,σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数,a
p
为辐射板面积,a
e
为相机焦面电箱与辐射板之间的热辐射有效面积,l为热管长度,λ为热管传热系数,m、c、ε和q
in
分别为相机焦面电箱的质量、热容、黑体辐射系数和发热功率,符号表示对时间微分;s5,判断相机焦面电箱温度t是否满足不大于最高允许温度t
max
的要求:如果满足,则设计结束;如果不满足,则调整辐射板(1)和热管(2)的参数,包括辐射板面积a
p
、热管长度l和热管传热系数λ,重复步骤s2~s4,直到焦面电箱温度t满足要求。

技术总结
本发明公开一种航天遥感相机焦面电箱的辐射式散热系统及设计方法,涉及航天器热控技术领域。该航天遥感相机焦面电箱的辐射式散热系统包括辐射板、热管、卫星散热面和相机焦面电箱,所述辐射板和相机焦面电箱安装在卫星舱板上,所述辐射板和相机焦面电箱两者相对间隙布置,所述辐射板通过热管和卫星散热面相连;本发明的卫星上带有前述的航天遥感相机焦面电箱的辐射式散热系统。本发明利用耦合的散热面来实现散热,同时保证了相机焦面电箱和卫星平台的温度指标,能够显著降低焦面电箱的温度,同时降低热补偿的功耗,平衡了整星的温度,降低了相机载荷对整星的功耗要求。降低了相机载荷对整星的功耗要求。降低了相机载荷对整星的功耗要求。


技术研发人员:王杰 李东旭 范才智 罗青 周国华
受保护的技术使用者:中国人民解放军国防科技大学
技术研发日:2021.11.26
技术公布日:2022/2/6
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