[发明专利]一种航天器真空热环境模拟结构及温度调节方法

说明书

本申请公开了一种航天器真空热环境模拟结构及控温方法，其中模拟结构包括真空容器，真空容器内底部设置有支撑架；还包括固定在支撑架中部的梁式框架、若干对称固定在梁式框架上的卫星安装架、安装在卫星安装架上的卫星、竖直固定在梁式框架上且位于相邻的卫星安装架之间的星间主冷板、设置在每颗卫星底部的下冷板；每颗卫星的上表面及下表面设有灯阵及用于测温的温度传感器；灯阵用于加热，提供热环境。本申请通过在真空容器内将多颗卫星对称式布置在一梁式框架上，在卫星正下方与相邻两颗卫星之间设置冷板，避免了卫星热试验背景热流过大而引起温度模拟误差；在一个容器内成功实现了两颗卫星背景热流一致性和卫星间的热流无扰。

技术领域

本公开一般涉及航天器地面热试验领域，具体涉及一种航天器真空热环境模拟结构及温度调节方法。

背景技术

航天器或者卫星在发射场进行发射前，需要在真空容器内进行太空环境的等效模拟，即需要对卫星经历的真空热环境进行模拟，以完成对卫星热设计模型和星上设备可靠性的验证。通常真空热环境模拟为单个容器内对单颗卫星进行环境模拟。针对北斗三号卫星批产化生产需求，要在单颗容器内同时进行多颗卫星的并行热试验。这种情况下，需要解决多颗卫星并行试验进行环境模拟时，卫星之间的相互热干扰与卫星背景热流一致性问题。同时多颗卫星进行热试验，卫星热试验期间排气量增大，星上设备与外热流模拟设备的数量等比例急剧增加，需要解决卫星排气问题，以及热真空试验温度控制效率低及控制精度差等问题。本发明通过提出一种一器多星并行真空热试验方法，该方法提供了一种多颗卫星在单一容器内同时进行热试验时的真空热环境模拟的技术方案。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种航天器真空热环境模拟结构，包括真空容器，所述真空容器内底部设置有支撑架；还包括固定在所述支撑架中部的梁式框架、若干对称固定在所述梁式框架上的卫星安装架、安装在卫星安装架上的卫星、竖直固定在所述梁式框架上且位于相邻的卫星安装架之间的星间主冷板、设置在每颗卫星底部的下冷板；每颗所述卫星的上表面设有上灯阵及用于测温的温度传感器，每颗所述卫星的下表面设有下灯阵及用于测温的温度传感器；所述上灯阵和下灯阵用于加热，提供热环境。

根据本申请实施例提供的技术方案，还包括安装在所述卫星上的水平倾角传感器、均匀设置在所述梁式框架底部的若干水平调节机构；所述水平调节机构用于根据所述水平倾角传感器的信号调节梁式框架的竖直高度。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述水平调节机构包括上下贯通且顶端固定在所述梁式框架底部的安装座、从所述安装座穿过的推杆；所述推杆的底端固定在所述支撑架上；

所述推杆包括位于底部的螺纹筒、螺纹连接在所述螺纹筒内的螺纹杆；

所述安装座的底部固定有传动机箱；所述传动箱由电机驱动带动所述螺纹杆转动。

所述传动机箱的侧壁设有加热片，所述加热片由控温仪控制加热。

根据本申请实施例提供的技术方案，还包括用于测量卫星内压力的真空规；所述真空规通过支架安装在所述卫星的舱板上；所述卫星的舱板对应所述真空规的测量口开设有开孔；所述开孔在所述真空规固定安装后密封。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述支架与所述卫星的舱板之间设有隔热垫片。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述真空规为热阴极电离规。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述卫星安装架为L型安装架，L型支架及卫星对称布置在星间主冷板两侧。

第二方面，本申请提供一种航天器真空热环境温度调节方法，应用于上述的航天器真空热环境模拟结构，包括以下步骤：

将每个所述上灯阵和下灯阵均划分为若干个温度控制区，每个所述温度控制区通过PID运算器控制其电流信号，每个所述控制器的电流信号根据以下步骤确定：

以实验开始时间为基准开始计时；