多光譜大幅寬光學(xué)遙感衛(wèi)星的熱設(shè)計及驗證
發(fā)布時間:2021-11-14 08:22
為解決有限熱控資源下衛(wèi)星多個光學(xué)遙感載荷及平臺單機的熱控問題,對該衛(wèi)星采取主、被動熱控相結(jié)合的設(shè)計方案。首先,根據(jù)衛(wèi)星自身特點、熱控需求及軌道外熱流確定熱設(shè)計的總體方案;接著,針對光學(xué)載荷和平臺重要單機進行詳細熱設(shè)計說明,并利用有限元分析軟件計算衛(wèi)星各組件的溫度結(jié)果;然后,開展整星熱平衡試驗,獲取試驗溫度結(jié)果判斷熱設(shè)計的正確性;最后,通過對比衛(wèi)星在軌遙測、熱分析及熱試驗溫度數(shù)據(jù),驗證了該熱設(shè)計方案的實際效果。在軌遙測數(shù)據(jù)顯示:主載荷相機溫度控制在19.7~20.3℃之間,光學(xué)小載荷溫度控制在-31.2~6.6℃之間,艙內(nèi)單機溫度在9.7~29.5℃之間。各溫度結(jié)果均滿足熱控指標要求,在軌數(shù)據(jù)與熱分析及熱試驗結(jié)果偏差小于±3℃。表明該光學(xué)遙感衛(wèi)星熱設(shè)計正確可行,熱分析及熱試驗過程合理可靠。
【文章來源】:光學(xué)精密工程. 2020,28(04)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
光學(xué)載荷布局圖
該光學(xué)主載荷相機反射鏡采用輻射式主動熱控的方式,將反射鏡控溫加熱器粘貼到反射鏡背部的多層隔熱組件,有效降低控溫超調(diào)等對反射鏡溫度的影響,增強其溫度穩(wěn)定性。反射鏡主動熱控示意圖如圖2所示。主載荷相機承力筒為鈦合金結(jié)構(gòu),導(dǎo)熱率較小,利用在承力筒外表粘貼柔性導(dǎo)熱石墨膜降低其在軌溫度梯度;承力筒內(nèi)外表面均包覆一定單元數(shù)的多層隔熱組件,減小外部低溫環(huán)境對承力筒溫度的影響。同時承力筒上多個遮光罩、后罩及擋光光闌均與承力筒隔熱安裝,如圖3所示,并采用多個隔熱墊分層隔熱的方式,增強隔熱效果。
主載荷相機承力筒為鈦合金結(jié)構(gòu),導(dǎo)熱率較小,利用在承力筒外表粘貼柔性導(dǎo)熱石墨膜降低其在軌溫度梯度;承力筒內(nèi)外表面均包覆一定單元數(shù)的多層隔熱組件,減小外部低溫環(huán)境對承力筒溫度的影響。同時承力筒上多個遮光罩、后罩及擋光光闌均與承力筒隔熱安裝,如圖3所示,并采用多個隔熱墊分層隔熱的方式,增強隔熱效果。承力筒設(shè)置3個主動控溫加熱區(qū),加熱片貼在承力筒內(nèi)表面上,加熱片形狀及分布根據(jù)承力筒的結(jié)構(gòu)及溫度分布進行優(yōu)化設(shè)計,加熱片分布如圖4所示。通過嚴格的隔熱設(shè)計以及加熱區(qū)合理的優(yōu)化,保證鈦合金結(jié)構(gòu)的承力筒各部分溫差優(yōu)于2℃。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高性價比商業(yè)微小衛(wèi)星研制探索[J]. 胡戈鋒,薛力軍. 國際太空. 2018(01)
[2]空間相機溫度-離焦特性分析與試驗[J]. 孔林,楊林. 光學(xué)精密工程. 2017(07)
[3]微小衛(wèi)星發(fā)展的若干思考[J]. 李明. 航天器工程. 2016(06)
[4]復(fù)雜外熱流條件下紅外探測器組件熱設(shè)計[J]. 李強,陳立恒. 紅外與激光工程. 2016(09)
[5]“高分四號”衛(wèi)星相機熱控系統(tǒng)設(shè)計及驗證[J]. 于峰,徐娜娜,趙宇,徐先鋒,封艷廣. 航天返回與遙感. 2016(04)
[6]大型三反離軸相機熱控設(shè)計及在軌飛行驗證[J]. 陳維春,王海星. 光學(xué)儀器. 2015(02)
[7]輕型空間相機支撐桁架的精確控溫[J]. 孔林,王棟,姚勁松,金光,李宗軒. 光學(xué)精密工程. 2014(03)
[8]炭/炭復(fù)合材料在空間光學(xué)遙感器熱控制中的應(yīng)用[J]. 吳清文,王領(lǐng)華,楊獻偉,江帆,郭亮,陳立恒. 光學(xué)精密工程. 2012(09)
本文編號:3494291
【文章來源】:光學(xué)精密工程. 2020,28(04)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
光學(xué)載荷布局圖
該光學(xué)主載荷相機反射鏡采用輻射式主動熱控的方式,將反射鏡控溫加熱器粘貼到反射鏡背部的多層隔熱組件,有效降低控溫超調(diào)等對反射鏡溫度的影響,增強其溫度穩(wěn)定性。反射鏡主動熱控示意圖如圖2所示。主載荷相機承力筒為鈦合金結(jié)構(gòu),導(dǎo)熱率較小,利用在承力筒外表粘貼柔性導(dǎo)熱石墨膜降低其在軌溫度梯度;承力筒內(nèi)外表面均包覆一定單元數(shù)的多層隔熱組件,減小外部低溫環(huán)境對承力筒溫度的影響。同時承力筒上多個遮光罩、后罩及擋光光闌均與承力筒隔熱安裝,如圖3所示,并采用多個隔熱墊分層隔熱的方式,增強隔熱效果。
主載荷相機承力筒為鈦合金結(jié)構(gòu),導(dǎo)熱率較小,利用在承力筒外表粘貼柔性導(dǎo)熱石墨膜降低其在軌溫度梯度;承力筒內(nèi)外表面均包覆一定單元數(shù)的多層隔熱組件,減小外部低溫環(huán)境對承力筒溫度的影響。同時承力筒上多個遮光罩、后罩及擋光光闌均與承力筒隔熱安裝,如圖3所示,并采用多個隔熱墊分層隔熱的方式,增強隔熱效果。承力筒設(shè)置3個主動控溫加熱區(qū),加熱片貼在承力筒內(nèi)表面上,加熱片形狀及分布根據(jù)承力筒的結(jié)構(gòu)及溫度分布進行優(yōu)化設(shè)計,加熱片分布如圖4所示。通過嚴格的隔熱設(shè)計以及加熱區(qū)合理的優(yōu)化,保證鈦合金結(jié)構(gòu)的承力筒各部分溫差優(yōu)于2℃。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高性價比商業(yè)微小衛(wèi)星研制探索[J]. 胡戈鋒,薛力軍. 國際太空. 2018(01)
[2]空間相機溫度-離焦特性分析與試驗[J]. 孔林,楊林. 光學(xué)精密工程. 2017(07)
[3]微小衛(wèi)星發(fā)展的若干思考[J]. 李明. 航天器工程. 2016(06)
[4]復(fù)雜外熱流條件下紅外探測器組件熱設(shè)計[J]. 李強,陳立恒. 紅外與激光工程. 2016(09)
[5]“高分四號”衛(wèi)星相機熱控系統(tǒng)設(shè)計及驗證[J]. 于峰,徐娜娜,趙宇,徐先鋒,封艷廣. 航天返回與遙感. 2016(04)
[6]大型三反離軸相機熱控設(shè)計及在軌飛行驗證[J]. 陳維春,王海星. 光學(xué)儀器. 2015(02)
[7]輕型空間相機支撐桁架的精確控溫[J]. 孔林,王棟,姚勁松,金光,李宗軒. 光學(xué)精密工程. 2014(03)
[8]炭/炭復(fù)合材料在空間光學(xué)遙感器熱控制中的應(yīng)用[J]. 吳清文,王領(lǐng)華,楊獻偉,江帆,郭亮,陳立恒. 光學(xué)精密工程. 2012(09)
本文編號:3494291
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