用于空间探测器的辐冷板结构及空间探测器的制作方法

本实用新型涉及空间探测器技术领域，特别涉及一种用于空间探测器的辐冷板结构及探测器。

背景技术：

空间望远镜中大多数探测器对于工作温度均有较高的要求，尤其是SiPin探测器其要求低温工作环境，且为了达到更佳的信噪比需要工作环境温度相对稳定，因此保证探测器的空间工作环境温度便显得尤为重要。空间探测器技术为了保证探测器的低温工作环境，多将探测器进行隔热处理，但当探测器要求更低的工作环境温度时，只采用隔热处理不能满足其低温工作环境的要求，此时还需进一步增加探测器的散热能力。

目前，辐冷板已经应用于多数空间探测器设备，以增加探测器对外的散热能力，同时保证探测器的隔热效果；且为了保证辐冷板的散热能力需要保证使用的前提下尽可能增大辐冷板的面积，同时应避免大面积所带来的质量增加、刚度下降、强度减弱等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种用于空间探测器的辐冷板结构及探测器，能较好的减轻探测器机箱的整体重量，增加辐冷板结构的整体散热面积及能力，提高辐冷板的整体刚度，有效提高探测器的散热性能。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种用于空间探测器的辐冷板结构，用于安装空间探测器及其上方的准直器，包括整体辐冷板及独立辐冷板，所述整体辐冷板包括开口壳面、由所述开口壳面两侧依次延伸的三个封闭壳面，所述独立辐冷板可拆卸地固定于开口壳面上，使得所述整体辐冷板与独立辐冷板围成一用于安装所述空间探测器及其上方准直器的容置空间，所述开口壳面的上部开设有凹口，所述开口壳面及三个封闭壳面底部设有用于安装探测器上方的准直器的基座，每一封闭壳面包括位于底部的第一壳面及由所述第一壳面延伸的第二壳面，所述第二壳面的厚度小于第一壳面的厚度。

进一步，在上述的用于空间探测器的辐冷板结构，所述整体辐冷板第一壳面的厚度为5mm，第二壳面的厚度为3mm。

进一步，在上述的用于空间探测器的辐冷板结构，所述整体辐冷板的开口壳面及三个封闭壳面内表面设有若干加强筋。

进一步，在上述的用于空间探测器的辐冷板结构，所述独立辐冷板包括壳面及设于所述壳面内表面上的若干加强筋。

进一步，在上述的用于空间探测器的辐冷板结构，所述独立辐冷板的壳面厚度为3mm。

进一步，在上述的用于空间探测器的辐冷板结构，所述开口壳面上设有螺纹孔，所述独立辐冷板的壳面上设有与螺纹孔对应的螺钉通孔。

进一步，在上述的用于空间探测器的辐冷板结构，所述独立辐冷板安装座包括由所述独立辐冷板加强筋朝外延伸的底板及两个侧板，所述两个侧板设于底板的两端，所述底板上设有安装孔，所述开口壳面加强筋的顶部也设有对应的安装孔。

进一步，在上述的用于空间探测器的辐冷板结构，所述辐冷板结构还包括设于独立辐冷板与空间探测器机箱之间的隔热垫。

进一步，在上述的用于空间探测器的辐冷板结构，其特征在于，所述隔热垫为5mm厚的玻璃钢隔热垫。

另外，本实用新型还提出了一种包括上述辐冷板结构的空间探测器。

本实用新型用于空间探测器的辐冷板结构及探测器能较好的减轻探测器机箱的整体重量，增加辐冷板结构的整体散热面积及能力，提高辐冷板的整体刚度，有效提高探测器的散热性能。

附图说明

图1为本实用新型用于空间探测器的辐冷板结构的整体示意图。

图2为图1中整体辐冷板的结构示意图。

图3为独立辐冷板的结构示意图。

图4为图3中A处的放大示意图。

图5为本实用新型用于空间探测器的辐冷板结构的安装示意图。

图6为图5中B处的放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

请参阅图1至图4，本实用新型提供一种用于空间探测器的辐冷板结构，用于安装探测器300及其上方的准直器400（请参阅图6），包括整体辐冷板100及独立辐冷板200，所述整体辐冷板100包括开口壳面1、由所述开口壳面1两侧依次延伸的三个封闭壳面2，所述独立辐冷板200可拆卸地固定于开口壳面1上，使得所述整体辐冷板100与独立辐冷板200围成一用于安装所述空间探测器及其上方准直器的容置空间，所述开口壳面1的上部开设有凹口12，所述开口壳面1及三个封闭壳面2底部设有用于安装空间探测器300上方的准直器400的基座3，每一封闭壳面2包括位于底部的第一壳面22及由所述第一壳面22延伸的第二壳面24，所述第二壳面24的厚度小于第一壳面22的厚度。

其中，所述整体辐冷板100采用三面闭合一面开放的整体薄壳结构，通过设置凹口12可方便后续辐冷板内部插件组件、准直器等内部部组件的装配操作，且为了防止辐冷板的加工变形，所述整体辐冷板100采用2A12H112锻料整体机加工成型。

本实施例中，所述整体辐冷板100结构大致为矩形，即所述开口壳面1及三个封闭壳面2围成一矩形空间，用于适配准直器的形状。当然，也可以根据具体探测器的形状改变辐冷板结构的形状。

考虑到机械加工能力及单机重量的限制，所述整体辐冷板100的封闭壳面2的底部与顶部的厚度不同，即底部的第一壳面22的厚度较大，这样不仅能提高辐冷板的强度和刚度之外，还由于底部厚度较大、材料较多在一定程度上增大整体辐冷板的内部热流的传导能力，增加整体辐冷板的导热效果；而顶部的第二壳面24的厚度较小，这样能达到较好的减重目的，同时减轻薄壳悬臂部分的质量，增加整体辐冷板结构的整体刚度，提高整体辐冷板的整体一阶固有频率。

本实施例中，所述整体辐冷板100的第一壳面22的厚度为5mm，第二壳面24的厚度为3mm。所述开口壳面2用于安装所述独立辐冷板200，故为了保证安装的强度和刚度，所述开口壳面2的厚度为5mm。

所述基座3也为矩形，与整体辐冷板100一体加工成型，所述基座3上还设有用于连接探测器机箱的安装孔32及用于安装准直器的连接孔34。

按照热控设计要求，所述整体辐冷板100的三个封闭壳面2的外表面贴OSR片，开口壳面1及三个封闭壳面2的内表面喷白漆，因此对整体辐冷板100的三个封闭壳面2外表面的平面度提出了较高的要求，所述三个封闭壳面2外表面平面度为0.1mm/100×100mm；而且，所述整体辐冷板作为安装准直器的安装基准，所述整体辐冷板的基座3表面与准直器安装面之间的精度也同样要求较高，因此，所述整体辐冷板的机加工难度很大，加工过程中应采取多道时效处理以消除加工应力，保证整体辐冷板的尺寸精度和形位精度。

所述整体辐冷板100的开口壳面1及三个封闭壳面2内表面设有若干加强筋4，以提高整体辐冷板的刚度面积比，提高整体辐冷板的整体强度。

本实施例中，请参阅图4，所述独立辐冷板200包括壳面201及设于所述壳面201内表面上的若干加强筋202，所述独立辐冷板200螺纹固定于所述整体辐冷板开口壳面1，即所述开口壳面1上设有螺纹孔5，所述独立辐冷板200的壳面201上设有与螺纹孔5对应的螺钉通孔203。

所述独立辐冷板200加强筋202的底部还设有安装座6，所述安装座6包括由所述独立辐冷板200加强筋202朝外延伸的底板62及两个侧板64，所述两个侧板64设于底板62的两端，所述底板62上设有安装孔66，用于将独立辐冷板200加强筋202固定于所述整体辐冷板100开口壳面1上，所述开口壳面1加强筋4的顶部也设有对应的安装孔7。这样，所述独立辐冷板200加强筋202的背面及底部均采用螺接方式固定于开口壳面1上，提高了两者之间的连接强度和刚度。

本实施例中，所述独立辐冷板200采用2A12H112锻料整体铣削加工，为带单向加强筋的薄壳结构。根据其热控设计要求，所述独立辐冷板200外表面粘贴OSR片，所述独立辐冷板200内表面喷白漆，因此加工时同样应保证其外表面的平面度，平面度要求为0.1mm/100×100mm。

请参阅图5及图6，为了保证空间探测器部分能够获得更好的低温热控效果，减小准直器400与辐冷板下方探测器300机箱的热传导，所述辐冷板结构还包括设于整体辐冷板100、独立辐冷板200与探测器300机箱之间的隔热垫8。本实施例中，所述隔热垫8为5mm厚的玻璃钢隔热垫。

所述辐冷板隔热垫8上设计有16个用于穿过独立辐冷板200与探测器300机箱安装螺钉的通孔9。安装隔热垫后势必会在一定程度上影响设备的安装精度、连接强度、刚度以及热控效果。因此综合考虑各因素的影响，对隔热垫的接触面积进行了优化，在隔热垫远离机箱安装孔的上下安装面加工凹槽用以减小接触面积，优化设计后保留面积所占比例约为17.9%。

另，本实用新型还提供一种空间探测器，包括上述用于空间探测器的辐冷板结构。

相比于现有技术，本实用新型用于空间探测器的辐冷板结构及空间探测器能较好的减轻探测器机箱的整体重量，增加了辐冷板结构的整体刚度，有效提高了探测器的散热性能。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。