设为首页收藏本站

科技网

[信息] 航天器温度控制子系统

[复制链接]
发表于 2008-12-1 10:45:48 | 显示全部楼层

航天器温度控制子系统

行星际航天器都要受到巨大温差周期性变化的考验。“伽利略”和“卡西尼”主要工作区域在外太阳系,但在引力加速期间,航天器要在太阳附近运行很长时间。在航天器飞行初期途经金星,要承受比地球更强的太阳热影响。而在航天器工作的木星和土星,则要承受深冷的影响。

采用多层绝缘的被动热控制是航天器最常应用的方法。白色或金色的热包覆层反射红外线,防止航天器被过度加热。金色反射红外线非常有效,一般用来遮挡关键部件。 96显示的是“卡西尼”航天器覆盖着多层热包覆层。它的金色来自反射铝衣表面的一层琥珀色材料。多层绝缘包覆层反射太阳光,将航天器遮挡在阴影中防止过热;同时保持航天器内部的热来抵御深冷。光学太阳放射系统也可以起到类似的作用,它由石英镜片构成,已经在“麦哲伦”航天器上应用。

主动热控制部件包括自动恒温控制阻性电热器,这个电热器可以由地球控制开关。电子设备工作时也产生热,当设备关闭后,电热器会启动将这个设备维持在一定的温度范围内。有时候放射性同位素加热器单元会安装在航天器某个特定位置,替代电热器的作用。航天器的许多位置都安装了温度传感器并由地面遥测,这些传感器指挥电热器的工作,保证航天器各个部分温度都处于设定区域内。

在很多航天器机械装置子系统下面都设计了百叶窗,它的作用是适应环境的改变,减少电热器的电能消耗,维持航天器的温度。改变百叶窗叶片的角度,就可以改变有效换热面积,从而实现对温度的控制。百叶窗采用双金属带方式安装,与自动调温器相类似。航天器内部温度升高,百叶窗开启,向空间辐射热量。内部温度下降,则关闭百叶窗,将热量辐射回航天器,保持热量。

主动冷却系统,如制冷,一般不在行星际航天器上应用。通常采用着色、阴影和其它的技术进行有效的被动冷却。如果将航天器内部部件涂上黑色,将向外辐射更多的热量,提高热量空间排放效率。

对于大气探测器而言,大气进口的高温通常由保护壳控制,该保护壳可以设计为可融的,也可以设计为高效绝缘的。进入行星大气后,保护壳脱离,打开大气入口,这时就可以执行任务了。

 

 楼主| 发表于 2008-12-1 10:46:18 | 显示全部楼层

载人航天器对热设计的特殊要求

载人航天器由于载人,与一般航天器比较起来,通常对热设计有如下特殊要求:

1.         载人航天器的外形尺寸、总质量和内部发热功率比现阶段的航天器大得多,而且内部热负荷变化也大,不仅要采用在航天器上常用的主被动热控制技术,还要采用单相流液体冷却回路、风冷热控回路、两相流冷却回路或其他冷却回路热控技术。

2.         由于载人,航天员生活的密封舱具有大气与通风环境,还需采用风冷热控回路与液体冷却回路热控技术,在热计算时需分析气体与液体的对流换热。

3.         由于载人,对热控系统的可靠性与安全性提出了更高要求。

4.         载人航天器的热设计要适应不同飞行阶段的不同环境状态(包括地面大气环境、上升段环境、在轨密封舱通风与失压环境、返回与着陆环境)与不同批次载人航天器工作模式(包括载人与不载人、不同人数、不同有效载荷)的热特点与热要求。

5.         由于载人,用于人生活与活动区域的热控涂层与材料应无毒或毒性低于额定值,且要求具有不燃或阻燃特性,以及低吸水性能。

6.         由于载人,航天员通过呼吸和皮肤向舱内空气不断排湿,需要湿度额测量与控制系统。

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

辽公网安备 21100402204006号|科技网 ( 辽ICP备07501385号-1   

GMT+8, 2019-12-8 00:26

Powered by tech-domain X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表