[发明专利]一种航天器用星敏感器的一体化通用散热装置

说明书

本发明提供一种航天器用星敏感器的一体化通用散热装置，采用机热一体化设计理念，热传输途径及散热部件均位于星敏感器本体上，没有外部机械接口，实现了星敏感器散热装置一体化、通用化的需求。具体包括：用于收集星敏感器热量的集热板；用于将所述集热板收集的热量传导至热控转接板的微型热管；所述热控转接板安装在星敏感器的遮光罩上；用于将所述热控转接板上的热量传输到热辐射器的转接热管；所述热辐射器与星敏感器的遮光罩固定连接，且热辐射器法线方向与星敏感器光轴方向平行。

技术领域

本发明涉及一种散热装置，具体涉及一种一体化通用散热装置，属于星敏感器热控设计技术领域。

背景技术

星敏感器作为航天器姿态控制和光轴测量的关键设备，其自身光轴稳定性对产品功能的实现有决定性的作用，而星敏感器的温度均匀性和稳定性又是光轴稳定性的重要影响因素。因此，星敏感器需要特殊的热设计来控制其温度场的分布和波动。随着卫星任务专业性和多样性的发展，当前对星敏感器的热设计指标要求越来越高，星敏感器的热设计也越来越复杂。

目前对于有高精度控温需求的星敏感器的散热设计普遍采用“星上热辐射器+热管”的方案。即采用表面粘贴光学二次表面镜的蜂窝板作为热辐射器、利用热管将星敏感器热量传导至安装在整星上的热辐射器，同时在星敏感器上布置补偿加热器的热控方案。该方案的最大优点是可满足星敏感器散热需求，且温度控制精度较高；缺点为：

(1)为了降低热辐射器外热流，其安装位置的选择与星敏感器安装布局和卫星轨道环境有关，这导致同种星敏感器在不同卫星的热控设计状态差异大，不易进行技术状态管理。

(2)与整星接口复杂、总装难度大。整星需提供热辐射器安装支撑，占用星表布局空间，另外受热辐射器安装位置限制，热管空间走向复杂，热管与星敏感器、热辐射器配合要求高，热管设计难度大，有很高的加工精度要求，整星热控总装难度大、风险高。

(3)星敏感器支架设计难度大：支架设计时需靠考虑热管安装、布局走向、热控操作空间，增加了支架稳定性设计难度，对支架刚度、强度有影响。

因此，需要研发一种新的星敏感器的热控方式，满足高精度热控需求的同时，实现散热装置一体化、通用化需求，达到统一热控状态、降低热控总装难度及成本的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种航天器用星敏感器的一体化散热装置，采用机热一体化设计理念，热传输途径及散热部件均位于星敏感器本体上，没有外部机械接口，实现了星敏感器散热装置一体化、通用化的需求。

所述的航天器用星敏感器的一体化通用散热装置设置在所述星敏感器上，包括：

用于收集星敏感器热量的集热板；

用于将所述集热板收集的热量传导至热控转接板的微型热管；所述热控转接板安装在星敏感器的遮光罩上；

用于将所述热控转接板上的热量传输到热辐射器的转接热管；所述热辐射器与星敏感器的遮光罩隔热连接，保证所述热辐射器外露至冷空间，且所述热辐射器的法线方向与星敏感器光轴方向平行。

作为本发明的一种优选方式：所述热辐射器和星敏感器遮光罩外露至冷空间部分的外表面均喷涂有热控涂层。

作为本发明的一种优选方式：所述集热板安装在星敏感器电路盒表面。

作为本发明的一种优选方式：所述微型热管为U型铝-氨轴向槽道热管，U型微型热管的弧形端固定在所述集热板上，另一端穿过星敏感器法兰后固定在所述热控转接板上。

有益效果：

(1)采用机热一体化设计方式，使得热传输途径及散热部件均位于星敏感器本体上，不需要卫星提供专门的热辐射器，也不需要特殊的安装方向，降低了整星构型布局和星敏感器支架的设计难度。