本發(fā)明涉及空間設(shè)備,具體地,涉及一種削弱外熱流對(duì)于空間單機(jī)溫度影響的裝置。
背景技術(shù):
在空間飛行器研制過(guò)程中由于設(shè)計(jì)的需要,部分系統(tǒng)安裝在衛(wèi)星朝天面,大部分部件直接暴露在星體外,熱環(huán)境非常復(fù)雜。需要對(duì)空間單機(jī)部件的熱設(shè)計(jì)采取優(yōu)化措施,改善溫度分布狀態(tài),確保在軌正常工作。對(duì)于空間單機(jī)熱設(shè)計(jì),影響其溫度水平的因素主要由外熱流和單機(jī)自身熱耗組成。在軌道運(yùn)行過(guò)程中,受到太陽(yáng)輻射、地球紅外輻射和地球陽(yáng)光反照及空間冷黑熱沉的交替加熱和冷卻。空間單機(jī)表面各部分接收輻射熱量的不均勻性和隨時(shí)間的變化,將造成其表面溫度分布的不均勻和波動(dòng)。當(dāng)工作姿態(tài)變化時(shí),向著太陽(yáng)的部分與處于太陽(yáng)陰影中的部分會(huì)產(chǎn)生巨大的溫差;溫度的變化對(duì)空間單機(jī)的性能影響很大,同時(shí),空間單機(jī)內(nèi)部的熱源所產(chǎn)生的熱擾動(dòng)也會(huì)影響到空間單機(jī)的性能。各種形式的溫度分布對(duì)空間單機(jī)的性能產(chǎn)生不同的影響。對(duì)于均勻溫度場(chǎng)變化,可通過(guò)材料合理匹配和無(wú)熱化設(shè)計(jì),盡量減少它對(duì)性能的影響;溫度梯度對(duì)性能的影響既復(fù)雜又難以控制,必須針對(duì)具體的溫度環(huán)境進(jìn)行相關(guān)分析,并采用有效的溫控手段。
現(xiàn)在的空間單機(jī)發(fā)展趨勢(shì)是體積大、構(gòu)型復(fù)雜、熱耗大。為了滿足空間單機(jī)的性能要求,重要單機(jī)的熱耗不降反增,需要采取適當(dāng)措施優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)減小外熱流對(duì)于空間單機(jī)的影響。此時(shí)通過(guò)一般的方法來(lái)滿足減小外熱流的需求已經(jīng)很難滿足設(shè)計(jì)的需要,需要尋找新的途徑來(lái)解決空間單機(jī)的外熱流問(wèn)題。
目前,用于減小外熱流的方式主要有:
1、單元表面噴涂S781白漆熱控涂層。該方式熱控措施簡(jiǎn)單,但當(dāng)表面受陽(yáng)光照射時(shí),性能退化快。因而只適用于噴涂于處于背陽(yáng)面的單元表面。
2、單元表面粘貼OSR熱控涂層。該方式熱控措施復(fù)雜,對(duì)于粘貼表面的平面度要求高,自身脆且易碎,需作好防護(hù)措施。因而只適用于表面平整的單元表面。
3、單元表面包覆多層。該方式熱控措施簡(jiǎn)單,但隔絕了外熱流的同時(shí)也隔絕了散熱的通道。因而只適用于陽(yáng)光長(zhǎng)期照射的單元表面。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種削弱外熱流裝置。
根據(jù)本發(fā)明提供的削弱外熱流裝置,包括第一立柱、第二立柱以及多層隔熱組件;
其中,所述多層隔熱組件的一端連接所述第一立柱,另一端連接所述第二立柱;
所述多層隔熱組件包括順序相連的第一連接區(qū)域、多層隔熱組件主體和第二連接區(qū)域;
所述第一連接區(qū)域設(shè)置有第一連接件扣體和第一連接件鎖體;所述第一連接件扣體繞所述第一立柱旋轉(zhuǎn)一周后連接所述第一連接鎖體;
所述第二連接區(qū)域設(shè)置有第二連接件扣體和第二連接件鎖體;所述第二連接件扣體繞所述第二立柱旋轉(zhuǎn)一周后連接所述第二連接鎖體。
優(yōu)選地,還包括第一連接線和第二連接線;所述第一連接區(qū)域設(shè)置有多個(gè)第一線孔;所述第一線孔設(shè)置在所述第一連接件扣體和第一連接件鎖體之間;
多個(gè)第一線孔之間通過(guò)第一連接線相連,從而第一連接區(qū)域連接所述第一立柱的柱面;
所述第二連接區(qū)域設(shè)置有多個(gè)第二線孔;所述第二線孔設(shè)置在所述第二連接件扣體和第二連接件鎖體之間;
多個(gè)第二線孔之間通過(guò)第二連接線相連,從而第二連接區(qū)域連接所述第二立柱的柱面。
優(yōu)選地,所述多層隔熱組件包括多層依次貼合的多層隔熱單元;
所述多層隔熱單元包括雙面鍍鋁聚酯薄膜和滌綸網(wǎng)布;所述雙面鍍鋁聚酯薄膜貼合連接所述滌綸網(wǎng)布。
優(yōu)選地,所述第一立柱和所述第二立柱采用碳纖維材料制成;
所述第一連接線和所述第二連接線采用錦綸線。
優(yōu)選地,還包括熱控涂層;所述多層隔熱組件的兩側(cè)表面設(shè)置有熱控涂層。
優(yōu)選地,所述熱控涂層采用50μm的導(dǎo)電型F46薄膜鍍銀二次表面鏡熱控涂層。
優(yōu)選地,所述第一連接件扣體和所述第二連接件扣體采用軟搭扣;所述第一連接件鎖體和所述第二連接件鎖體采用硬搭扣。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種空間飛行器,包括空間單機(jī),還包括上述的削弱外熱流裝置,第一立柱、第二立柱分別與空間單機(jī)連接,多層隔熱組件設(shè)置在空間單機(jī)的外表面。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種上述的削弱外熱流裝置的使用方法,包括:將第一立柱、第二立柱分別與空間單機(jī)連接,使得多層隔熱組件設(shè)置在空間單機(jī)的外表面。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易,成本低,僅需多層多層隔熱組件和碳纖維材料立柱、錦綸線以及搭扣就可以達(dá)到減小外熱流的效果;
2、本發(fā)明可靠性高,不存在啟動(dòng)、終止和失效問(wèn)題;
3、本發(fā)明阻光效果好,采用多層多層隔熱組件隔絕太陽(yáng)光對(duì)于空間單機(jī)的影響,滿足熱控設(shè)計(jì)的需要。
附圖說(shuō)明
通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明中多層隔熱組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:
1 為第一立柱;
2 為多層隔熱組件;
3 為第二線孔;
4 為第二立柱;
5 為硬搭扣;
6 為第一線孔;
7 為軟搭扣。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
在本實(shí)施例中,本發(fā)明提供的削弱外熱流裝置,包括第一立柱1、第二立柱4以及多層隔熱組件2;其中,所述多層隔熱組件2的一端連接所述第一立柱1,另一端連接所述第二立柱4;所述多層隔熱組件2包括順序相連的第一連接區(qū)域、多層隔熱組件主體和第二連接區(qū)域;所述第一連接區(qū)域設(shè)置有第一連接件扣體和第一連接件鎖體;所述第一連接件扣體繞所述第一立柱1旋轉(zhuǎn)一周后連接所述第一連接鎖體;所述第二連接區(qū)域設(shè)置有第二連接件扣體和第二連接件鎖體;所述第二連接件扣體繞所述第二立柱4旋轉(zhuǎn)一周后連接所述第二連接鎖體。
在本實(shí)施例中,所述第一連接件扣體和所述第二連接件扣體采用軟搭扣5;所述第一連接件鎖體和所述第二連接件鎖體采用硬搭扣7。所述第一連接區(qū)域設(shè)置有多個(gè)第一線孔6;所述第一線孔6設(shè)置在所述第一連接件扣體和第一連接件鎖體之間;多個(gè)第一線孔6之間通過(guò)第一連接線相連,從而第一連接區(qū)域連接所述第一立柱1的柱面;所述第二連接區(qū)域設(shè)置有多個(gè)第二線孔3;所述第二線孔3設(shè)置在所述第二連接件扣體和第二連接件鎖體之間;多個(gè)第二線孔3之間通過(guò)第二連接線相連,從而第二連接區(qū)域連接所述第二立柱4的柱面。所述第一立柱1和所述第二立柱4采用碳纖維材料制成;所述第一連接線和所述第二連接線采用錦綸線。在本實(shí)施例中,具體為,所述多層隔熱組件2通過(guò)搭扣和錦綸線通過(guò)錦綸線孔固定于碳纖維材料立柱的外表面。作為第一連接件扣體的第一軟搭扣繞左側(cè)第一立柱1與作為第一連接件鎖體的第一硬搭扣互搭,錦綸線通過(guò)第一立柱1上的第一線孔6纏繞固定;作為第二連接件扣體的第二軟搭扣繞右側(cè)第二立柱4與作為第二連接件鎖體第二硬搭扣互搭,錦綸線通過(guò)第二立柱1上的第二線孔3纏繞固定。
所述多層隔熱組件2包括多層依次貼合的多層隔熱單元;在本實(shí)施例中,所述多層隔熱組件2包括20層依次貼合的多層隔熱單元。所述多層隔熱單元包括6μm厚的雙面鍍鋁聚酯薄膜和滌綸網(wǎng)布;所述雙面鍍鋁聚酯薄膜貼合連接所述滌綸網(wǎng)布,即每個(gè)多層隔熱單元由一層6μm雙面鍍鋁聚酯薄膜和一層滌綸網(wǎng)布相間隔組成。
本發(fā)明提供的削弱外熱流裝置,還包括熱控涂層;所述多層隔熱組件2的兩側(cè)表面設(shè)置有熱控涂層。所述熱控涂層采用50μm的導(dǎo)電型F46薄膜鍍銀二次表面鏡熱控涂層。F46為四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物,為聚全氟乙丙烯(FEP)。
如圖1所示,本發(fā)明提供的削弱外熱流裝置工作原理為,多層隔熱組件2通過(guò)搭扣和錦綸線通過(guò)線孔固定于碳纖維材料立柱的外表面,形成了削弱外熱流裝置。從而減少陽(yáng)光對(duì)于空間單機(jī)的照射,減小了影響空間單機(jī)溫度水平的外熱流,有效的滿足了空間單機(jī)的溫度要求。當(dāng)使用本發(fā)明提供的削弱外熱流裝置時(shí),僅需將第一立柱1和第二立柱4與空間單機(jī)連接即可,多層隔熱組件設(shè)置在空間單機(jī)的外表面。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種空間飛行器,包括空間單機(jī),還包括上述的削弱外熱流裝置,第一立柱、第二立柱分別與空間單機(jī)連接,多層隔熱組件設(shè)置在空間單機(jī)的外表面。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種上述的削弱外熱流裝置的使用方法,包括:將第一立柱、第二立柱分別與空間單機(jī)連接,使得多層隔熱組件設(shè)置在空間單機(jī)的外表面。
由上實(shí)施例證明,本發(fā)明的削弱外熱流裝置具有控制外熱流效果好,適應(yīng)性好,熱控措施也便于實(shí)施的特點(diǎn)。
以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改,這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下,本申請(qǐng)的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以任意相互組合。