[發明專利]小衛星與空間光學相機一體化熱控裝置

有效

• 申請號: 201410310145.1
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104035264B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發明（設計）人: 鮑赫;柴方茂;楊會生;楊之音
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G03B17/55
• 分類號: G03B17/55;G03B17/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王丹陽

技術領域

本發明涉及航空航天技術領域，具體涉及一種小衛星與空間光學相機一體化熱控裝置。

背景技術

衛星運行工作在太空環境中，由于太空環境下溫度可達到零下100℃以下，而空間光學相機5的工作溫度為20℃，這樣的溫差會使空間光學相機5發生結構框架和光學反射鏡變形以及電子元器件失效等情況，導致空間光學相機5的成像能力降低甚至完全喪失。為了保證空間光學相機5在正常的溫度下工作，需要對空間光學相機5進行熱控設計。目前，空間光學相機5的熱控采用被動熱控與主動熱控相結合的熱控實施方法。包括采用保溫材料對空間光學相機5的外表面(不包括入光口)包覆多層隔熱材料的被動熱控方法和用加熱器件對空間光學相機5進行加熱的主動熱控方法。

目前，空間光學相機5主動熱控所消耗的能量完全是由衛星太陽能電池陣將太陽能轉化為電能來實現的。其缺點是：對于小衛星6，由于體積和包絡尺寸均較小，小衛星6所能攜帶的衛星太陽能電池陣的數量有限，其轉換電能較小。因此，分配給空間光學相機5主動熱控功耗較小，無法將空間光學相機5的工作溫度保持在要求范圍內。

發明內容

為了解決小衛星提供給空間光學相機主動熱控功耗較小且無法將空間光學相機工作溫度保持在要求范圍內從而導致空間光學相機的可靠性和成像質量降低的問題，本發明提供一種小衛星與空間光學相機一體化熱控裝置。

本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下：

本發明的小衛星與空間光學相機一體化熱控裝置，包括空間光學相機和與空間光學相機固定相連的小衛星，還包括：

固定在空間光學相機朝陽面上的多個交叉柔性連接件，所述交叉柔性連接件采用十字交叉的簧片豁口的變截面結構，用于降低熱傳導率；

一對一放置在交叉柔性連接件上的多個隔熱墊；

與隔熱墊和交叉柔性連接件固定在一起的相機太陽能電池陣，所述相機太陽能電池陣通過電纜與小衛星相連；

鋪在空間光學相機外表面上且位于相機太陽能電池陣與空間光學相機之間的多層隔熱組件。

所述交叉柔性連接件包括固定在空間光學相機朝陽面上的安裝座、設置在安裝座上的圓柱臺、設置在圓柱臺上的上簧片豁口和下簧片豁口；所述上簧片豁口和下簧片豁口為十字交叉形，所述隔熱墊放置在圓柱臺上。

所述相機太陽能電池陣為長方形，在上方倒兩個大斜角以保證其與小衛星整流罩之間留有足夠的安全距離。

所述隔熱墊采用聚酰亞胺材料制成。

所述交叉柔性連接件采用鈦合金材料制成。

所述多層隔熱組件由20層雙面鍍鋁薄膜和20層滌綸網依次交錯層疊而成。

本發明的有益效果是：

1、采用小衛星與空間光學相機熱控一體化設計，在小衛星在軌飛行狀態下，在空間光學相機的朝陽面上設置相機太陽能電池陣以增加小衛星的電能轉換能力，并向空間光學相機傳導一定的熱能，增加空間光學相機主動熱控功耗，即在空間光學相機的熱控中直接使用相機太陽能電池陣的熱量進行空間光學相機的溫度控制，空間光學相機可用的主動熱功耗增大，熱控功率裕度增大，可靠性提高。

2、在熱能傳導路徑上采用隔熱墊進行隔熱，防止空間光學相機局部溫度過熱，提高空間光學相機的成像質量。

3、將交叉柔性連接件設計成十字交叉的簧片豁口形式，可通過交叉柔性連接件自身的變形吸收大部分動能，從而改變熱傳導中的熱傳導率，使進入空間光學相機內的熱量滿足相機熱控的要求，保證空間光學相機的光學結構不變，同時消除溫差的影響，提高空間光學相機的成像質量。

附圖說明

圖1為本發明的小衛星與空間光學相機一體化熱控裝置的主視圖。

圖2為圖1所示的小衛星與空間光學相機一體化熱控裝置的俯視圖。

圖3為圖1所示的小衛星與空間光學相機一體化熱控裝置的左視圖。

圖4為圖1中A處的局部放大剖視圖。

圖5為交叉柔性連接件的立體結構示意圖。

圖6為交叉柔性連接件的主視圖。

圖7為圖6所示的交叉柔性連接件的左視圖。

圖中：1、相機太陽能電池陣，2、隔熱墊，3、交叉柔性連接件，31、安裝座，32、圓柱臺，33、上簧片豁口，34、下簧片豁口，4、多層隔熱組件，5、空間光學相機，6、小衛星。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。