[实用新型]一种面向空间飞行器的多通道热模拟装置

说明书

本实用新型公开了一种面向空间飞行器的多通道热模拟装置，包括：真空低温罐，用于模拟空间飞行器的空间环境；若干温度传感器，设于所述真空低温罐内，用于检测空间飞行器内各测温点的温度值；多通道数据采集仪，与各温度传感器电连接，并行采集各温度传感器的温度值；表面接触式电加热器，设于所述真空低温罐内并与空间飞行器的表面接触；程控电源，与所述真空低温罐电连接，为所述真空低温罐内各电子器件供电。本实用新型实现了空间瞬态外热流的模拟，且表面接触式电加热器只要粘贴在空间飞行器表面，安装方便，结构简单、成本低、热流量可控；聚酰亚胺薄膜电加热器可按实际需求加工为任意形状及任何尺寸，热流量可控，且其响应时间快。

技术领域

本实用新型属于航天试验的设计领域，尤其涉及一种面向空间飞行器的多通道热模拟装置。

背景技术

一般的仪器设备均按常温要求考虑，因为一般的电子或机械设备通常使用地面设计的零部件研制而成，这是最容易和便宜的途径，其最后的验证和飞行试验也是按照室温完成的。而对于一些探测器，如红外探测器、天文望远镜等为了减少背景热噪声、要求很低的背景温度。还有些仪器设备要求一个恒定的温度环境，如某卫星的CCD相机要求的工作温度为18±3℃，某光学相机要求其周围的空气温度为15±2℃等。这种恒温需求，一般在仪器设备中专门解决。

温度均匀性是指对于一些结构件的温度分布均匀性的要求。特别是有些有效载荷要求极高的结构，必须严格控制其热变形，这就要求结构具有极高的温度均匀性，保证航天器任务的圆满完成。

为了满足以上温度控制需求，航天器热控需要进行真空热模拟试验，一是为了验证分析计算的正确性，修正热分析模型，使分析计算可以预示任务期间的温度；二是验证热设计各极端工况下的温度是否满足要求；三是验证各有关热控硬件的功能，以此确认整个热控系统的可靠性。

对于真空热模拟试验，通常采用太阳灯阵或红外加热笼或辐射加热板来模拟外热流，但是，太阳模拟器的建造和运营费用高，且技术较为复杂。而红外加热笼通过笼式结构的加热实现热流的模拟，常用于恒定外热流模拟试验，其热流的均一性较差，无法模拟复杂外形的航天器外热流，同时难于进行瞬态外热流模拟。另外，辐射加热板技术是在紧靠航天器表面的位置，用黏贴加热器的板来代替红外加热笼，从而模拟热交换，其使用带有特定的对象性，通用性不是很好。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种面向空间飞行器的多通道热模拟装置，可实现瞬态外热流模拟，在空间飞行器的真空热模拟试验中能较好地实现外热流模拟及温度控制。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案为：

一种面向空间飞行器的多通道热模拟装置，包括：

真空低温罐，用于模拟空间飞行器的空间环境；

若干温度传感器，设于所述真空低温罐内，用于检测空间飞行器内各测温点的温度值；

多通道数据采集仪，与各温度传感器电连接，并行采集各温度传感器的温度值；

表面接触式电加热器，设于所述真空低温罐内并与空间飞行器的表面接触；

程控电源，与所述真空低温罐电连接，为所述真空低温罐内各电子器件供电；

其中，所述程控电源输出瞬态功率给表面接触式电加热器，实现表面接触式电加热器模拟空间瞬态外热流。

根据本实用新型一实施例，所述表面接触式电加热器为聚酰亚胺薄膜电加热器，所述聚酰亚胺薄膜电加热器包括聚酰亚胺薄膜及电阻丝，所述聚酰亚胺薄膜紧密包裹所述电阻丝，所述电阻丝的两端与所述程控电源电连接。

根据本实用新型一实施例，采用多台所述多通道数据采集仪，各所述多通道数据采集仪电气并联，实时获取各测温点的温度值。