[发明专利]一种适用于火星表面风场环境的航天器热平衡试验方法

权利要求书

1.一种适用于火星表面风场环境的航天器热平衡试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：确定航天器热平衡试验所用空间模拟器(1)内的风场环境参数与火星表面的大气环境一致；其中，风场环境参数包括气体成分、气压、风温和风速；

步骤二：根据步骤一中的风场环境参数，确定空间模拟器(1)内的均匀风场试验段(3)的尺寸；

步骤三：将航天器(2)设置于均匀风场试验段(3)前后方向的中心区域，火面模拟装置(5)按照与航天器(2)实际在轨距离安装于航天器(2)之下；使火面模拟装置(5)的长度覆盖整个均匀风场试验段(3)前后方向、宽度为航天器(2)底板最大包络尺寸的1.6倍以上；控制火面模拟装置(5)的温度与风温相同，并保证发射率大于等于0.85；

步骤四：通过旋转航天器(2)调节风场来流与航天器(2)之间的角度，模拟不同风向；

步骤五：验证低风温区不同风速和风向对舱外强迫对流换热的影响。

2.如权利要求1所述的适用于火星表面风场环境的航天器热平衡试验方法，其特征在于，所述步骤一中的气体成分为CO₂。

3.如权利要求1所述的适用于火星表面风场环境的航天器热平衡试验方法，其特征在于，所述步骤一中气压通过压力调节系统控制在恒定值。

4.如权利要求3所述的适用于火星表面风场环境的航天器热平衡试验方法，其特征在于，所述恒定值为1400Pa±10Pa。

5.如权利要求1所述的适用于火星表面风场环境的航天器热平衡试验方法，其特征在于，所述步骤一中风温控制为火星表面低温区的温度，且高于CO₂的冷凝限。

6.如权利要求5所述的适用于火星表面风场环境的航天器热平衡试验方法，其特征在于，所述风温为-100℃。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的适用于火星表面风场环境的航天器热平衡试验方法，其特征在于，所述步骤一中将风速控制为4m/s、6m/s以及15m/s。

8.如权利要求7所述的适用于火星表面风场环境的航天器热平衡试验方法，其特征在于，所述步骤二中，均匀风场试验段(3)为圆柱形腔体，其直径不小于航天器(2)最大包络尺寸的2倍，轴向长度不小于航天器(2)最大包络尺寸的2倍。

9.如权利要求1-6中任意一项所述的适用于火星表面风场环境的航天器热平衡试验方法，其特征在于，所述步骤三中，取航天器(2)底板最大包络尺寸为1.25m，火面模拟装置(5)的宽度为2.1m。

10.如权利要求1-6中任意一项所述的适用于火星表面风场环境的航天器热平衡试验方法，其特征在于，所述步骤四中，航天器(2)器内设备采用定温处理，温度控制为低温工况中舱内设备最低温水平。