[发明专利]边缘补偿式外热流模拟装置

说明书

本发明涉及航天器空间环境模拟技术领域，提供了一种边缘补偿式外热流模拟装置，包括主加热框架、边缘补偿加热框架、热流计、加热带、热控涂层及热电偶组成；所述主加热框架与边缘补偿加热框架焊接连接，所述加热带通过弹簧及聚四氟乙烯薄板与主加热框架、边缘补偿加热框架连接拉紧固定。所述加热带表面喷涂热控涂层，所述热电偶粘贴至加热带正面，所述热流计粘贴至产品表面。该装置解决了加热笼模拟加热热流边缘效应，提高了加热笼模拟外热流的均匀性，使航天器产品的热试验状态接近在轨状态，避免过试验或欠试验，提高了外热流模拟的可靠性。

技术领域

本发明涉及航天器空间环境模拟技术领域，具体地，涉及一种边缘补偿式外热流模拟装置。

背景技术

航天器地面真空热试验(包括热平衡试验和热真空试验)是航天器研制过程中的重要试验项目。航天器进行真空热试验时，根据在轨的实际情况，需要使用非接触式外热流模拟手段来模拟航天器在太空经历的热环境，以检验航天器热设计的正确性和考核单机的高低温性能。

红外加热笼作为国内航天器真空热试验中重要的一种非接触式外热流模拟手段，具有结构简单、易加工、外热流模拟准确等优点。但是由于结构和空间条件的限制，其加热区域的到达热流密度存在分布不均匀的现象，特别是边缘区域尤为明显，这种热流密度的不均匀会导致航天器产品的热试验状态与在轨状态不一致，从而造成过试验或欠试验的现象。

目前，用于减少热流密度不均匀性的方式主要有：

1)增加加热笼的外廓尺寸，不均匀性随着外廓尺寸扩大而减少，该方式措施简单，但通常受到空间和尺寸的限制，加热笼外廓尺寸有限，无法满足试验要求。

2)减少加热笼与星体表面的距离，不均匀性随着与形体表面距离接近而减少，该方式措施简单，但由于星体表面情况比较复杂，加热笼需要开相应的孔以避免干涉，从而使加热笼不均匀性恶化。

3)采用加热笼边缘分区独立控制进行补偿加热，但此种方式会在加热区域内增加热流施加死区，对热流施加的不均匀性改善较小。

因此提供一种能够补偿边缘热流的外热流模拟装置具有较高的必要性和实用性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种边缘补偿式外热流模拟装置。

根据本发明提供的一种边缘补偿式外热流模拟装置，包括主加热框架、边缘补偿加热框架以及加热带；所述主加热框架与边缘补偿加热框架相连，且

-主加热框架与加热带相连；

-边缘补偿加热框架与加热带相连。

优选地，本发明提供的边缘补偿式外热流模拟装置还包括热流计；所述热流计设置在待测试产品表面。

优选地，本发明提供的边缘补偿式外热流模拟装置还包括热控涂层，所述热控涂层设置在加热带表面。

优选地，本发明提供的边缘补偿式外热流模拟装置还包括热电偶，所述热电偶

-设置在加热带表面；

-设置在热控涂层表面。

优选地，多个所述主加热框架通过多个边缘补偿加热框架以第一角度相连，主加热框架与边缘补偿加热框架间以第二角度相连；通过主加热框架的数量和尺寸能够计算得到所述第一角度的大小；通过待测试产品的表面形貌能够计算得到所述第二角度的大小。

优选地，位于边缘补偿加热框架处的加热带独立控温。

优选地：

所述加热带采用Cr20Ni80材料制成；

同一区域内相邻的加热带串联连接；并且

-所述加热带通过弹簧和聚四氟乙烯薄板与主加热框架相连；