空间飞行器舱外裸露部件热控装置的制作方法

本发明涉及空间飞行器用热控产品技术领域，具体地，涉及一种空间飞行器舱外裸露部件热控装置。

背景技术：

卫星是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体，人造卫星一般亦可称为卫星。人造卫星的用途很广泛，有的装有照相设备，用对地面进行照相、侦察，调查资源，监测地球气候和污染等；有的装有天文观测设备，用来进行天文观测；有的装有通信转播设备，用来转播广播、电视、数据通讯、电话等通讯讯号；有的装有科学研究设备，可以用来进行科研及空间无重力条件下的特殊生产。人造卫星一般由专用系统和保障系统组成，保障系统是指保障卫星和专用系统在空间正常工作的系统，也称为服务系统。主要有结构系统、电源系统、热控制系统、姿态控制和轨道控制系统、无线电测控系统等。其中，热控系统主要由用于卫星热控制的各种材料、部件和设备组成，它的主要任务是使卫星上的全部元部件的温度和温度梯度都保持在设计要求的范围内.热控系统一般由被动元件和加热器,恒温箱及热管组成。被动元件有多层隔热层,热控涂层和恒温绝热层。热管作用是对有关部件进行热补偿。对于飞行任务复杂,星体内部或外部热流变化大或温控要求很高的卫星,必须在被动温控的基础上,附加一些有效的主动温控方法,如百叶窗,电加热器,相变材料及对流控制系统等。

常规卫星舱外裸露部件(如滤波器、波同、驱动机构、电缆束等)热控措施主要是在外表面包覆多层隔热部件或者喷涂热控白漆。但有的舱外波导有较高内热耗，包覆多层隔热部件无法进行内热耗散热造成高温超标，而同时如果采用喷涂热控白漆的措施又无法维持低温下限，且高低温波动剧烈，造成低温超标或者热变形严重。因此，对于温度指标要求较高的卫星舱外裸露部件，常规热控措施无法满足热控需求，此外，裸露在空间的电缆束等还有抗辐照需求。因此，对于温度指标要求较高的卫星舱外裸露部件需要采取新的热控措施。

经对现有技术的检索，申请号为200810154803.7的中国发明专利公开了一种临近空间飞行器电子设备温控的对流散热系统。该专利申请披露了如下技术内容：包括电子设备保压舱，储液器，泵，舱内管翅式热交换器，舱内热交换器用风机，舱外管翅式热交换器，舱外热交换器用风机，管道，循环流体工质，泵的入口与储液器的出口相连，储液器入口与舱内管翅式热交换器的出口相连，舱内管翅式热交换器的入口与舱外管翅式热交换器的出口相连，舱外管翅式热交换器的入口与泵的出口相连，管道内部充满循环流体工质。但是这种温控的对流散热系统对于温度指标要求较高的卫星舱外裸露部件，这种热控措施无法满足热控需求，因此，需要采取新的热控措施满足上述要求。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种空间飞行器舱外裸露部件热控装置，本发明的空间飞行器舱外裸露部件热控装置适用于各种外形舱外裸露部件的低温补偿、高温防护和抗辐照需求，用以进行整体隔热防护。

本发明涉及一种空间飞行器舱外裸露部件热控装置，包括薄膜型控温加热器、隔热罩和玻璃型二次表面镜热控涂层，所述薄膜型控温加热器通过gd414c硅橡胶均匀粘贴在隔热罩内表面，所述玻璃型二次表面镜热控涂层通过gd414c硅橡胶粘贴在隔热罩外表面。

优选地，所述隔热罩材料为碳纤维。

优选地，所述薄膜型控温加热器的表面粘贴渗碳聚酰亚胺薄膜。

优选地，所述渗碳聚酰亚胺薄膜采取gd414c硅橡胶进行粘贴，渗碳聚酰亚胺薄膜选用绝缘型。

优选地，所述隔热罩内设有空间裸露部件，所述空间裸露部件温度考核位置或者隔热罩内表面粘贴热敏电阻，用以控制薄膜型控温加热器开关。

优选地，所述热敏电阻贴在隔热罩内表面上时，应粘贴在所述薄膜型控温加热器间隙处。

优选地，所述玻璃型二次表面镜热控涂层粘贴时均匀布满整个隔热罩外表面，玻璃型二次表面镜热控涂层片之间不留间隙，无法粘贴的区域粘贴导电型f46镀银二次表面镜。

优选地，所述导电型f46镀银二次表面镜选用厚度为50μm。

优选地，所述空间飞行器舱外裸露部件热控装置在安装时，与安装面之间进行隔热安装。

优选地，所述空间飞行器舱外裸露部件热控装置与安装面之间通过钛合金或玻璃钢隔热垫片进行隔热。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明的空间飞行器舱外裸露部件热控装置使用薄膜型控温加热器、隔热罩和玻璃型二次表面镜热控涂层(osr)组成的热控装置，完全把空间裸露的空间裸露部件罩住，能有效降低控温加热器热补偿功率，节约能源，利用隔热罩外表面玻璃型二次表面镜热控涂层(osr)较低太阳吸收率和较高红外发射率降低空间外热流的高温影响，同时利用薄膜型控温加热器进行低温补偿，通过渗碳聚酰亚胺薄膜较高红外发射率增强加热器对裸露部件的辐射换热，维持波裸露部件的低温下限；

2、本发明的空间飞行器舱外裸露部件热控装置通过这种热控措施还可以大大降低裸露部件温度波动，减小裸露部件之间的温差；

3、本发明的空间飞行器舱外裸露部件热控装置完全遮罩裸露部件，可以减少空间漏热，降低加热器低温补偿功率，节约能源；

4、本发明的空间飞行器舱外裸露部件热控装置中的薄膜型控温加热器和玻璃型二次表面镜热控涂层(osr)依附于隔热罩，隔热罩可根据各种结构的空间裸露部件进行设计，适用于各种形状的舱外裸露部件；

5、本发明的空间飞行器舱外裸露部件热控装置既能维持工作所需的温度需求，减小温度波动范围，又能有效阻止空间外热流，同时兼具防辐照要求，解决空间裸露部件在常规热控措施下无法解决的低温补偿、高温防护、较小温度波动范围和抗辐照的问题，具有通用性、高效热控、节约能源、抗辐照等优点。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明空间飞行器舱外裸露部件热控装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例

本实施例中，本发明的空间飞行器舱外裸露部件热控装置介绍如下：所述空间飞行器舱外裸露部件热控装置，包括薄膜型控温加热器、隔热罩和玻璃型二次表面镜热控涂层，薄膜型控温加热器通过gd414c硅橡胶均匀粘贴在隔热罩内表面，玻璃型二次表面镜热控涂层通过gd414c硅橡胶粘贴在隔热罩外表面。

接下来对本发明进行详细的描述。

本发明的目的是提供一种空间飞行器舱外裸露部件热控装置。本发明的空间飞行器舱外裸露部件热控装置适用于各种外形舱外裸露部件的低温补偿、高温防护和抗辐照需求，用以进行整体隔热防护。对于温度指标要求较高的卫星舱外裸露部件，既能维持工作所需的温度需求，减小温度波动范围，又能有效阻止空间外热流，同时兼具防辐照要求，可根据实际形状和尺寸进行设计，可适用各种结构的空间裸露部件热控。

如图1所示，本发明的空间卫星舱外裸露部件热控装置，包括通过gd414c硅橡胶进行均匀粘贴在隔热罩2内表面上的薄膜型控温加热器3、粘贴在隔热罩2最外面的玻璃型二次表面镜热控涂层(osr)1，还包括控温用的热敏电阻4。

本发明首先将薄膜型控温加热器3用gd414c硅橡胶全部涂满粘贴在隔热罩2内表面上，薄膜型控温加热器3相邻两片不能重叠，留有10mm以上间隙。同时采用热敏电阻4控制加热器开关，热敏电阻4也采用gd414c硅橡胶4粘贴在空间裸露部件5温度考核位置上或者粘贴在隔热罩2内表面上，若粘贴在隔热罩2内表面上，则热敏电阻4应粘贴在薄膜型控温加热器间隙处，避开加热器电阻丝10mm以上。优选地，热敏电阻采用mf5802型。

薄膜型控温加热器3表面粘贴渗碳聚酰亚胺薄膜，渗碳聚酰亚胺薄膜完全覆盖所有薄膜型控温加热器3表面。优选地，渗碳聚酰亚胺薄膜采取gd414c硅橡胶进行粘贴，渗碳聚酰亚胺薄膜选用绝缘型。

玻璃型二次表面镜热控涂层(osr)1通过gd414c硅橡胶粘贴在隔热罩2外表面，粘贴时均匀布满整个外表面，osr片之间不留间隙，螺钉孔、凸起处或者棱边等osr无法粘贴的位置粘贴导电型f46镀银二次表面镜。优选地，导电型f46镀银二次表面镜选用厚度为50μm。

热控装置与安装面6进行隔热安装，可通过钛合金或玻璃钢隔热垫片进行隔热，安装螺钉采用钛合金螺钉。

另外，参照图1，玻璃型二次表面镜热控涂层(osr)1根据实际需要可以替换为导电型f46镀银二次表面镜或者防静电白漆等。薄膜型控温加热器3外表面粘贴的渗碳聚酰亚胺薄膜可根据实际需要可以采用整体喷黑漆进行替代。

通过地面试验和热仿真计算表明，1)本发明能够实现空间裸露部件高低温有效控制；2)本发明能够大大减小裸露部件温度波动范围，降低部件之间温差。

综上所述，本发明的空间飞行器舱外裸露部件热控装置使用薄膜型控温加热器、隔热罩和玻璃型二次表面镜热控涂层(osr)组成的热控装置，完全把空间裸露的空间裸露部件罩住，能有效降低控温加热器热补偿功率，节约能源，利用隔热罩外表面玻璃型二次表面镜热控涂层(osr)较低太阳吸收率和较高红外发射率降低空间外热流的高温影响，同时利用薄膜型控温加热器进行低温补偿，通过渗碳聚酰亚胺薄膜较高红外发射率增强加热器对裸露部件的辐射换热，维持波裸露部件的低温下限；本发明的空间飞行器舱外裸露部件热控装置通过这种热控措施还可以大大降低裸露部件温度波动，减小裸露部件之间的温差；本发明的空间飞行器舱外裸露部件热控装置完全遮罩裸露部件，可以减少空间漏热，降低加热器低温补偿功率，节约能源；本发明的空间飞行器舱外裸露部件热控装置中的薄膜型控温加热器和玻璃型二次表面镜热控涂层(osr)依附于隔热罩，隔热罩可根据各种结构的空间裸露部件进行设计，适用于各种形状的舱外裸露部件；本发明的空间飞行器舱外裸露部件热控装置既能维持工作所需的温度需求，减小温度波动范围，又能有效阻止空间外热流，同时兼具防辐照要求，解决空间裸露部件在常规热控措施下无法解决的低温补偿、高温防护、较小温度波动范围和抗辐照的问题，具有通用性、高效热控、节约能源、抗辐照等优点。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明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化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。