[发明专利]一种基于真空热试验的航天器表面热流非接触测量方法

权利要求书

1.一种基于真空热试验的航天器表面热流非接触测量方法，其特征在于，所述非接触测量方法包括如下步骤：

步骤S1，根据真空热试验要求将航天器被测表面划分成若干被加热分区；

步骤S2，根据航天器被测表面、真空热试验的外热流模拟装置的位置关系及热流模拟参数，通过Matlab软件计算热流在不同尺寸的被加热分区的分布，再根据每个被加热分区的热流分布，进行积分计算，计算每个被加热分区的积分平均热流位置；

步骤S3，根据所述积分平均热流位置、航天器被测表面特性及热流模拟参数，在航天器被测表面选取热流计的布置数量和测量位置；

步骤S4，在外热流模拟装置上安装支架，支架一端活动连接于所述外热流模拟装置，另一端安装热流计，使热流计位于选取的航天器被测表面测量位置处；

步骤S5，在支架上安装热流计，所述热流计与被测表面具有预设空间距离，并对支架进行微调完成热流计安装；

步骤S6，通过安装完成的热流计，对真空热试验中航天器被测表面的热流进行测量，并根据每个热流计所测量的热流计算平均热流及平均温度，以平均热流及平均温度的均方根值作为测量结果。

2.根据权利要求1所述的航天器表面热流非接触测量方法，其特征在于，

所述真空热试验采用红外加热阵作为加热源；

采用Matlab软件计算时，输入红外加热阵尺寸、被加热表面尺寸、红外加热阵与被加热表面距离，积分平均热流位置在加热分区中心向半径以外扩展的3/4处。

3.根据权利要求1所述的航天器表面热流非接触测量方法，其特征在于，步骤S3中，每个被加热分区的有效热流计布置数量为2～4个，且均匀分布在积分平均热流位置处。

4.根据权利要求1所述的航天器表面热流非接触测量方法，其特征在于，步骤S4中所述支架与被测表面间具有预设微调距离，且所述预设微调距离为20mm或50mm。

5.根据权利要求1所述的航天器表面热流非接触测量方法，其特征在于，步骤S5热流计与被测表面间的预设空间距离d不大于20mm。

6.根据权利要求1所述的航天器表面热流非接触测量方法，其特征在于，所述步骤S6中平均热流及平均温度的计算过程如下：

由于热流Q＝εσAT⁴，n个有效热流计的平均值为：

换算后的温度平均值为：

式(3)中，Q为热流计的热流值，ε为热流计敏感面的发射率，σ为玻尔兹曼常数，A为热流计表面积，T为热流计敏感面温度。