一种基于内埋热管的空间遥感器用轻质辐射器、控制方法

技术领域

本发明属于航天热控技术领域，尤其涉及一种基于内埋热管的空间遥感器用轻质辐射器、控制方法。

背景技术

目前：不同于地面环境，宇宙背景被认为是4K的冷黑热沉，在外空间工作运行遥感仪器与外空间的唯一热交换方式是热辐射，空间辐射器是遥感器实现辐射散热的终端部件。空间辐射器的散热能力与辐射面的表面特性以及散热面积成正比，也受到热负载位置分布、辐射面的温度均匀性等因素的影响。当辐射面的涂层和尺寸确定之后，如何将热负载在空间辐射器上均匀分布，并提高辐射面的温度均匀性，成为提高空间辐射器散热效率的亟需解决的问题。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

现有的空间辐射器的热量分布不均匀，辐射面的温度均匀性低，导致空间辐射器散热效率低。

为加大空间辐射器的散热量，通常采用加大散热面的方法。而加大辐射面面积又引入了外形尺寸和重量的需求，这与紧张的星上资源发生了矛盾。

在重量与尺寸受限的条件下，要提高空间辐射器的散热能力，提高空间辐射器的散热效率是关键。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于内埋热管的空间遥感器用轻质辐射器、控制方法。

本发明是这样实现的，一种基于内埋热管的空间遥感器用轻质辐射器包括辐射板和热量分配层两部分。

所述辐射板中间设置有蜂窝层，所述蜂窝层上侧胶接有非辐射面，所述蜂窝层下侧胶接有辐射面，所述蜂窝层中间穿设有内埋热管；

所述热量分配层设置有外贴热管，所述外贴热管外侧设置有柔性高导热材料层。

进一步，所述外贴热管的冷端通过螺钉固定在辐射板上。

进一步，所述柔性高导热材料层胶接覆盖在非辐射面与外贴热管的表面上。

进一步，所述内埋热管与外贴热管垂直设置。

进一步，所述柔性高导热材料层外侧胶接有多层隔热组件，所述多层隔热组件设置有多个单元层隔热组件，每个单元层隔热组件为一层双面镀铝膜上覆盖一层涤纶网。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述基于内埋热管的空间遥感器用轻质辐射器的控制方法，所述控制方法包括：遥感器将需要散的热量通过外贴热管传导至非辐射面，高导热材料层将热量均匀的分布在非辐射面上，内埋热管加强热量从非辐射面到辐射面的热传导。

本发明的另一目的在于提供一种遥感器，所述遥感器安装有所述的基于内埋热管的空间遥感器用轻质辐射器。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明的外部热管与内部热管为正交分布，外贴热管将热量从遥感器传导到空间辐射器上，高导热材料铺设在外贴热管和非辐射面上，使热量能够均匀分布在非辐射面上，内埋热管对辐射面进行等温化，提高辐射面的温度均匀性，进一步增加空间辐射器的散热效率。下表为0.5m×0.5m的空间辐射器，在20℃的真空环境，是否采用本发明的散热量的仿真比较。

本发明提供的一种基于内埋热管的空间遥感器用轻质辐射器可以提高空间辐射器的散热效率，有效解决空间遥感器在资源受限条件下，散热量与辐射器尺寸之间的矛盾，且质量轻，结构强度好，抗震能力强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于内埋热管的空间遥感器用轻质辐射器结构示意图。

图2是本发明实施例提供的蜂窝层结构示意图。

图中：1、多层隔热组件；2、柔性高导热材料层；3、外贴热管；4、非辐射面；5、内埋热管；6、蜂窝层；7、辐射面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于内埋热管的空间遥感器用轻质辐射器、控制方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的基于内埋热管的空间遥感器用轻质辐射器由多层隔热组件1、柔性高导热材料层2、外贴热管3、非辐射面4、内埋热管5、蜂窝层6、辐射面7组成。

非辐射面4、内埋热管5、蜂窝层6、辐射面7组成了封闭式的蜂窝板结构，通过胶接方式自成一体，蜂窝层6为铝制蜂窝，辐射面7和非辐射面4均由导热材料制成。外贴热管3的冷端安装在非辐射面上，通过螺钉固定在辐射板上，柔性高导热材料通过胶接方式覆盖在非辐射面与外贴热管的表面上，实现与辐射板的固联。内埋热管与外贴热管组成正交化的热管网络。

本实施例中，轻质辐射器的外形为950mm×740mm：

所述多层隔热组件1为15单元隔热组件，每单元层隔热组件由一层双面镀铝薄膜和一层涤纶网组成。

所述柔性高导热材料层2为导热石墨层，厚度为0.5mm。

所述外贴热管3为Φ10×30的Ω型槽道热管。

所述非辐射面4为铝蒙皮，厚度为0.3mm。

所述内埋热管5为19.4×9.1mm的矩形槽道热管。

所述蜂窝6为铝蜂窝，LF12系列。

所述辐射面7为表面黏贴OSR的铝蒙皮，铝蒙皮厚度为0.3mm。

本发明在使用时，遥感器将需要散的热量通过外贴热管3传导至非辐射面，高导热材料层将热量均匀的分布在非辐射面上，内埋热管5加强了热量从非辐射面到辐射面的热传导，且提高了辐射面的温度均匀性，减少辐射面内的温度梯度，提高了辐射面对外空间的散热效率。

室温条件下的试验测试结果如下。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。