[实用新型]自动调节式隔热板

说明书

技术领域

本实用新型属于航天器热控制领域，涉及散热面调节装置，尤其涉及一种自动 调节式隔热板。

背景技术

随着航天技术的发展，高轨及倾斜轨道卫星越来越多。运行于高轨或倾斜轨道的卫 星散热面外表面的光照角随时间变化剧烈，导致航天器在轨道运行中受照面的热流波动 明显。为了适应航天器的热控需求，往往将此类受照面处理成空间辐射器的形式进行等 温化处理。在空间辐射器受照面通过安装如热控百叶窗这类的散热面积调节装置来调整 空间辐射器的对外辐射面积，以此来改变组合系统的当量发射率。

热控百叶窗是一种利用低发射率的可转动叶片不同程度的遮挡高发射率的辐射器 表面的方法，用调节散热面的组合发射率来控制辐射器表面温度的装置。传统的热控百 叶窗系统一般由叶片、驱动器、轴和轴承、动作室、底板和框架组成，有以双金属螺旋 弹簧或金属波纹管构成的无源驱动式，也有电源或电机驱动的有源驱动式百叶窗。无源 式百叶窗结构复杂，从全开到全关需要10～15℃的温差，控制精度差，调节效果有较大 滞后性；有源式百叶窗需要消耗电能加热或者使用电机驱动，系统包含电机、蜗杆等机 构系统复杂，可靠性差，控制开关过程需要人为参与，同时需要消耗星上宝贵的电能， 因此在选用时应慎重考虑。

记忆金属全称为形状记忆合金(SMA)，其记忆效应源自材料中发生的马氏体相变。 最早由德国科学家Martens发现，直到1963年，美国海军军械研究所宣布在Ni-Ti合 金丝中发现了形状记忆效应，才引起人们重视，积极考虑形状记忆合金的广泛应用。目 前已知的形状记忆合金种类很多，主要分为Ni-Ti基形状记忆合金、Cu基形状记忆合金、 Fe基形状记忆合金。Ni-Ti合金在延展性、有效记忆强度、应变量和耐高温能力等方面 比铜基合金的要强得多，作为驱动元件能够提供更大的位移和力矩以及更高的稳定性。 目前形状记忆合金应用发展最多的是美国、日本和中国。美国主要集中在航空航天领域， 日本主要集中在日常用品领域，我国集中在医疗器械领域。

表1SMA的应用领域及应用举例

卫星天线是SMA典型的早期的应用实例之一。天线由Ni-Ti合金制成，在奥氏体相 时将其加工成抛物面形的天线，然后冷却生成马氏体相。因为SMA处于马氏体相时很容 易变形，所以可将天线折叠并揉成小团放入卫星中而不占用空间。卫星进入太空轨道后， 通过加热或利用太阳能使SMA丝温度升高，当达到奥氏体相变温度后，被折叠成小团状 的SMA丝完全打开，恢复为原来的抛物面形状天线。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种自适应的散热面面积调 节装置。与普通的百叶窗相比，本实用新型能够自动根据光照强度情况进行展开与卷曲， 配合高发射率的辐射器，具有自动无源调节、当量发射率高的特点，同时本实用新型没 有运动部件，没有电器元件，还具备可靠性好的优势。

根据本实用新型提供的一种自动调节式隔热板，包括：记忆合金板、隔热约束板、 结构框架、多层隔热组件、太阳光吸收涂层；

记忆合金板包括相连接的记忆合金板非卷曲部分、记忆合金板卷曲部分；

记忆合金板非卷曲部分的内侧面通过隔热约束板连接至结构框架；

记忆合金板卷曲部分的内侧面覆盖设置有多层隔热组件；多层隔热组件与结构框架 之间存在间隙；

记忆合金板非卷曲部分、记忆合金板卷曲部分的外侧面均覆盖设置有太阳光吸收涂 层；

记忆合金板卷曲部分的内侧面覆盖设置有多层隔热组件。

优选地，记忆合金板是具有全程记忆效应的Ni-Ti基形状记忆合金，在达到固有相 变温度点后能够自动完成升温展开和降温卷曲动作。

优选地，隔热约束板通过面接触接触方式对记忆合金板非卷曲部分进行固定约束。

优选地，结构框架为航天器的外表面侧板或者两相、单相流体回路的辐射器。

优选地，多层隔热组件能够跟随记忆合金板展开与卷曲。

优选地，记忆合金板由整块记忆金属构成，无中间缝隙及框架件。

优选地，多层隔热组件中的每层隔热组件均由双面镀铝聚酯薄膜和T200A涤纶网箱 间隔组成。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：