空间碎片防护型热辐射器查看源代码讨论查看历史

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空间碎片防护型热辐射器中国空间技术研究院（航天五院）隶属于中国航天科技集团有限公司，成立于1968年2月20日。自1970年4月24日成功发射我国第一颗人造地球卫星以来，研究院已抓总研制并成功发射了300余颗航天器，实现200余颗航天器在轨运行，研制的航天器覆盖载人航天、月球与深空探测、导航定位、对地观测、通信广播、空间科学与技术试验六大系列航天器，实现了大、中、小、微型航天器的系列化、平台化发展。研究院圆满完成载人航天工程、探月工程、北斗工程、高分工程为代表的重大航天任务，为实现我国航天三大里程碑跨越发展做出了突出贡献。研究院充分发挥航天技术的优势和辐射带动作用，不断将航天新技术成果推广到国民经济多个领域。聚焦卫星应用、智能装备、空间生物三大优势业务板块，打造了中国卫星、康拓红外、航天生物三大业务发展主体平台，形成了以京津冀、长三角和粤港澳大湾区三大重点区域为主的区域布局。

简介

研究院坚持国际化发展战略，积极践行“一带一路”倡议，推动构建人类命运共同体，先后与俄罗斯、法国、巴西等100多个国家和地区的宇航公司及空间研究机构建立了良好的合作关系。2004年实现了首颗商业卫星出口合同签署。截至2020年底，已向国际用户交付了20颗商业卫星，出口产品覆盖通信卫星、遥感卫星、卫星应用、航天器研制基础设施、宇航单机部组件和宇航元器件等。

研究院打造了北京、天津、怀来、西安、兰州、烟台、深圳、内蒙古、杭州等产业基地，拥有空间飞行器总体设计、分系统研制生产、系统集成、总装测试、环境试验、地面设备制造及卫星应用、服务保障等配套完整的研制生产体系。研究院现有中国科学院和中国工程院院士9人，国际宇航科学院院士11人，俄罗斯宇航科学院院士9人，国家级突出贡献专家15人，全国技术能手40人，高级以上职称人员7200余人。研究院获得国家科学技术奖84项，其中特等奖9项；授权专利7700余件，荣获中国专利金奖3项；省部级奖3000余项。研究院先后荣获全国文明单位、全国创先争优先进基层党组织、全国模范职工之家等荣誉称号。

一、技术要点

航天器在空间环境下的排热，除厂极少数情况下是利用排出消耗性介质的办法外，绝大多数情况下都是利用热辐射的方式实现的。事实上，应该说每个航天器都设有自己的辐射器．所不同的是，许多航天器仅以自己的蒙皮作为辐射器用．这是对排散热量不大而又有足够的可供有效排热的蒙皮面积的情况．但是，当航天器上载有大功率电子设备、某些大功率长寿命的动力系统、生命保-系统以及某些制冷系统时，往往必须设置专门的热辐射器。

一般地说，航天器内多数电子设备和机电设备在工作过程中大部分能量在转换过程中变成热量，而这些热量又必须从航天器排散出去．随着航天器的发展，耗能越大，其排热问题也越趋严据统计，20多年来，航天器的内部发热量增加了约1000倍，随着空间加工工业、卫星电站等新兴航天技术的发展，空间排热问题就，更加突出．因此，研究新型排热系统，解决日益严重的排热问题将，成为未来空间热物理技术领域的重要课题之一。

航天器在外空间排散热量主要是通过热辐射器来实现。由于辐射器直接面向外部空间，容易遭到空间碎片的撞击，特别是辐射器上的管路，在遭受撞击时容易造成管路工质的泄露，从而造成辐射器的失效。随着空间碎片急剧增加，低轨道航天器舱辐射器遭受空间碎片撞击的风险逐渐变大，要求热辐射器防微流星/碎片撞击的能力日益紧迫。目前热辐射器主要是流体管路辐射器，一般采用“Ω ”管作为流体回路通道，辐射器中间的管-板连接采用Imm厚铝板作为辐射表面。美国的行星际探测器、航天飞机和早期的空间站等都采用这样结构的流体管路辐射器。目前该结构下的流体管路辐射器防碎片撞击能力较弱。

空间碎片防护型热辐射器，是由多块连接板围成的圆筒形结构，连接板的一侧布置有平行排列的热管，流体管路采用连续的方波形式布置在热管之上，流体管路位于方波上升沿或者下降沿的部分与热管固定连接，其余部分位于热管之间并与连接板无接触；热管及流体管路位于所述圆筒形结构的内壁上。热辐射器的流体回路管路比目前流体回路辐射器的流体管路大为减小，大大减小了流体管路被空间碎片击中的概率。即使碎片击中了热管导致热管泄漏而失效，仅会损失被撞击的热管所在一小片区域的散热能力，几乎不影响整个辐射器的工作。如果碎片击中了流体管路导致流体管路泄漏而失效，自动阀会检测到被撞击支路压力并隔离，不会使整个辐射器失效。

二、成果形式

（专利、著作权、新产品、新技术等）

本项目具有专利技术

三、应用领域及应用场景

航空航天及其他领域

四、当前应用成效

防护型热辐射器的流体回路管路比目前流体回路辐射器的流体管路大为减小，带来的优点是大大减小了流体管路被空间碎片击中的概率。如果碎片击中了热管，热管泄漏而失效，仅会损失被撞击的热管所在一小片区域的散热能力，几乎不影响整个辐射器的工作 ；如果碎片击中了一条支路的流体管路，流体管路泄漏而失效，自动阀会检测到被撞击的支路压力异常会自动隔离该支路，另一条流体支路仍可以正常工作，仅仅是散热性能部分下降，不会使整个辐射器失效。故从综合效果，本发明的防护型热辐射器比目前国内的热辐射器在微流星、空间碎片防护性能和可靠性方面大大增强。

五、应用推广的领域和场景

有热辐射要求的行业和项目。