空間碎片防護型熱輻射器檢視原始碼討論檢視歷史

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空間碎片防護型熱輻射器中國空間技術研究院（航天五院）隸屬於中國航天科技集團有限公司，成立於1968年2月20日。自1970年4月24日成功發射我國第一顆人造地球衛星以來，研究院已抓總研製並成功發射了300餘顆航天器，實現200餘顆航天器在軌運行，研製的航天器覆蓋載人航天、月球與深空探測、導航定位、對地觀測、通信廣播、空間科學與技術試驗六大系列航天器，實現了大、中、小、微型航天器的系列化、平台化發展。研究院圓滿完成載人航天工程、探月工程、北斗工程、高分工程為代表的重大航天任務，為實現我國航天三大里程碑跨越發展做出了突出貢獻。研究院充分發揮航天技術的優勢和輻射帶動作用，不斷將航天新技術成果推廣到國民經濟多個領域。聚焦衛星應用、智能裝備、空間生物三大優勢業務板塊，打造了中國衛星、康拓紅外、航天生物三大業務發展主體平台，形成了以京津冀、長三角和粵港澳大灣區三大重點區域為主的區域布局。

簡介

研究院堅持國際化發展戰略，積極踐行「一帶一路」倡議，推動構建人類命運共同體，先後與俄羅斯、法國、巴西等100多個國家和地區的宇航公司及空間研究機構建立了良好的合作關係。2004年實現了首顆商業衛星出口合同簽署。截至2020年底，已向國際用戶交付了20顆商業衛星，出口產品覆蓋通信衛星、遙感衛星、衛星應用、航天器研製基礎設施、宇航單機部組件和宇航元器件等。

研究院打造了北京、天津、懷來、西安、蘭州、煙臺、深圳、內蒙古、杭州等產業基地，擁有空間飛行器總體設計、分系統研製生產、系統集成、總裝測試、環境試驗、地面設備製造及衛星應用、服務保障等配套完整的研製生產體系。研究院現有中國科學院和中國工程院院士9人，國際宇航科學院院士11人，俄羅斯宇航科學院院士9人，國家級突出貢獻專家15人，全國技術能手40人，高級以上職稱人員7200餘人。研究院獲得國家科學技術獎84項，其中特等獎9項；授權專利7700餘件，榮獲中國專利金獎3項；省部級獎3000餘項。研究院先後榮獲全國文明單位、全國創先爭優先進基層黨組織、全國模範職工之家等榮譽稱號。

一、技術要點

航天器在空間環境下的排熱，除廠極少數情況下是利用排出消耗性介質的辦法外，絕大多數情況下都是利用熱輻射的方式實現的。事實上，應該說每個航天器都設有自己的輻射器．所不同的是，許多航天器僅以自己的蒙皮作為輻射器用．這是對排散熱量不大而又有足夠的可供有效排熱的蒙皮面積的情況．但是，當航天器上載有大功率電子設備、某些大功率長壽命的動力系統、生命保-系統以及某些製冷系統時，往往必須設置專門的熱輻射器。

一般地說，航天器內多數電子設備和機電設備在工作過程中大部分能量在轉換過程中變成熱量，而這些熱量又必須從航天器排散出去．隨着航天器的發展，耗能越大，其排熱問題也越趨嚴據統計，20多年來，航天器的內部發熱量增加了約1000倍，隨着空間加工工業、衛星電站等新興航天技術的發展，空間排熱問題就，更加突出．因此，研究新型排熱系統，解決日益嚴重的排熱問題將，成為未來空間熱物理技術領域的重要課題之一。

航天器在外空間排散熱量主要是通過熱輻射器來實現。由於輻射器直接面向外部空間，容易遭到空間碎片的撞擊，特別是輻射器上的管路，在遭受撞擊時容易造成管路工質的泄露，從而造成輻射器的失效。隨着空間碎片急劇增加，低軌道航天器艙輻射器遭受空間碎片撞擊的風險逐漸變大，要求熱輻射器防微流星/碎片撞擊的能力日益緊迫。目前熱輻射器主要是流體管路輻射器，一般採用「Ω 」管作為流體迴路通道，輻射器中間的管-板連接採用Imm厚鋁板作為輻射表面。美國的行星際探測器、航天飛機和早期的空間站等都採用這樣結構的流體管路輻射器。目前該結構下的流體管路輻射器防碎片撞擊能力較弱。

空間碎片防護型熱輻射器，是由多塊連接板圍成的圓筒形結構，連接板的一側布置有平行排列的熱管，流體管路採用連續的方波形式布置在熱管之上，流體管路位於方波上升沿或者下降沿的部分與熱管固定連接，其餘部分位於熱管之間並與連接板無接觸；熱管及流體管路位於所述圓筒形結構的內壁上。熱輻射器的流體迴路管路比目前流體迴路輻射器的流體管路大為減小，大大減小了流體管路被空間碎片擊中的概率。即使碎片擊中了熱管導致熱管泄漏而失效，僅會損失被撞擊的熱管所在一小片區域的散熱能力，幾乎不影響整個輻射器的工作。如果碎片擊中了流體管路導致流體管路泄漏而失效，自動閥會檢測到被撞擊支路壓力並隔離，不會使整個輻射器失效。

二、成果形式

（專利、著作權、新產品、新技術等）

本項目具有專利技術

三、應用領域及應用場景

航空航天及其他領域

四、當前應用成效

防護型熱輻射器的流體迴路管路比目前流體迴路輻射器的流體管路大為減小，帶來的優點是大大減小了流體管路被空間碎片擊中的概率。如果碎片擊中了熱管，熱管泄漏而失效，僅會損失被撞擊的熱管所在一小片區域的散熱能力，幾乎不影響整個輻射器的工作 ；如果碎片擊中了一條支路的流體管路，流體管路泄漏而失效，自動閥會檢測到被撞擊的支路壓力異常會自動隔離該支路，另一條流體支路仍可以正常工作，僅僅是散熱性能部分下降，不會使整個輻射器失效。故從綜合效果，本發明的防護型熱輻射器比目前國內的熱輻射器在微流星、空間碎片防護性能和可靠性方面大大增強。

五、應用推廣的領域和場景

有熱輻射要求的行業和項目。