[發(fā)明專利]一種高適應(yīng)性桁架控溫方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410476320.4
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104260899A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡小康;翟載騰;程鋒;史奇良;謝龍;于迎軍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: B64G1/22
• 分類號: B64G1/22
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明航天技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種對不同外熱流具有較高溫控需求的桁架的控溫。?

背景技術(shù)

衛(wèi)星朝著高精度、高穩(wěn)定度和高分辨率的方向發(fā)展，這對桁架結(jié)構(gòu)的熱變形提出了極高的要求。桁架在發(fā)射和在軌運行的不同時刻將面臨著復(fù)雜的外熱流環(huán)境，桁架結(jié)構(gòu)在極端溫度條件下發(fā)生熱變形會影響成像性能，甚至導(dǎo)致任務(wù)失敗，如天線展開機(jī)構(gòu)未能正常展開。因而，有必要對桁架采取合適的控溫方法保證整個桁架結(jié)構(gòu)從發(fā)射到在軌時處于一個適宜的溫度范圍。?

進(jìn)一步地，所述桁架系統(tǒng)主要包括撐桿及桿鉸鏈等組件。為了保證有效載荷順利展開及在軌時有效載荷的平面度，對撐桿及桿鉸鏈的溫度范圍有著較高的要求。然而不同位置的撐桿和桿鉸鏈的外熱流也相差很大，并且在展開前后外熱流也發(fā)生較大變化，這就對桁架的控溫方法具有較大的適應(yīng)性。?

目前，用于空間用桁架熱控制的方式主要有：?

1、桁架撐桿包覆多層，桿鉸鏈本色不處理。該方式是將外熱流對整個桁架的影響降到一個較低的水平，能將整個桁架大部分部件控制在指標(biāo)溫度范圍之內(nèi)。該方式熱控措施簡單，但當(dāng)桿鉸鏈?zhǔn)苷諘r局部溫度高，溫度波動大，因而只適用于對展開精度、平面度等要求不高的空間飛行器。?

2、桁架撐桿包覆多層，桿鉸鏈部分噴白漆或者粘貼F46膜等。該方式能夠在一定程度解決受照時溫度過高的問題，但當(dāng)鉸鏈不受照時溫度水平又過低，對外熱流及空間環(huán)境的適應(yīng)性差。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)無法適應(yīng)桁架展開前后及軌道變化等所帶來的溫控需求，本發(fā)明提出一種高適應(yīng)性桁架控溫方法，尤其適應(yīng)外熱流復(fù)雜多變?nèi)缣炀€展開機(jī)構(gòu)的桁架的溫控。?

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種高適應(yīng)性桁架控溫方法，包括以下步驟：?

步驟1：將多層隔熱組件包覆在桁架的撐桿的表面；?

步驟2：將智能涂層噴涂在桿鉸鏈的不影響活動部件展開的其余表面。?

優(yōu)選地，多層隔熱結(jié)構(gòu)包括多個單元的多層隔熱組件，每個單元的多層隔熱組件由雙面鍍鋁聚酯薄膜和錦綸網(wǎng)巾相間隔組成。?

優(yōu)選地，每個單元的多層隔熱組件由一層雙面鍍鋁聚酯薄膜和一層錦綸網(wǎng)巾相間隔組成。?

優(yōu)選地，雙面鍍鋁聚酯薄膜的厚度為6μm，錦綸網(wǎng)巾采用20d錦綸網(wǎng)巾。?

優(yōu)選地，多層隔熱組件單元的數(shù)量為10個。?

優(yōu)選地，智能涂層采用熱致相變型材料，熱致相變型材料由溫度變化誘發(fā)相變，從而發(fā)射率也隨之改變。?

優(yōu)選地，智能涂層噴涂在的桿鉸鏈不影響活動部件展開的表面。?

本發(fā)明將多層隔熱組件包覆在桁架的撐桿的表面，用于降低外熱流變化對撐桿溫度水平的影響。智能涂層噴涂在桿鉸鏈的不影響活動部件展開的其余表面，利用智能涂層的紅外發(fā)射率隨著溫度變化而相應(yīng)變化，進(jìn)而改變桿鉸鏈的散熱能力，從而將桿鉸鏈的溫度維持在一個比較理想的水平。?

本發(fā)明采用多層隔熱組件對桿件進(jìn)行包覆，可以很好的降低外熱流對桿件的影響。采用在桿鉸鏈等活動部位噴涂智能涂層，一方面滿足了不影響活動部件展開的需求，另一方面智能涂層的發(fā)射率跟隨桿鉸鏈的溫度變化而變化，達(dá)到調(diào)節(jié)桿鉸鏈散熱能力的效果，從而保證桿鉸鏈的溫度也保持在一個較為理想的溫度水平。因而本發(fā)明滿足了桁架的溫控要求，同時適應(yīng)了展開前后及不同軌道的溫度需求，可靠性好、設(shè)計靈活。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下述有益效果：?

(1)滿足桁架展開前與展開后在軌期間的不同溫度需求；?

(2)滿足空間環(huán)境及軌道等帶來不同外熱流環(huán)境時桁架的溫度需求，具有較高的適應(yīng)性；?

(3)工藝簡單，易于實現(xiàn)，成本低廉。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的桁架控溫方法具體實施應(yīng)用的桁架展開狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2為本發(fā)明實施例的桁架控溫方法具體實施應(yīng)用的桁架展開未展開狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖3為本發(fā)明一個實施例的撐桿在天線展開前的溫度曲線；?

圖4為本發(fā)明一個實施例的桿鉸鏈在天線展開前溫度曲線。?

圖中：1為多層隔熱結(jié)構(gòu)，2為智能涂層，3為撐桿，4為桿鉸鏈。?

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細(xì)的說明。?

一種高適應(yīng)性桁架控溫方法，包括以下步驟：?

步驟1：將多層隔熱組件包覆在桁架的撐桿的表面；?

步驟2：將智能涂層噴涂在桿鉸鏈的不影響活動部件展開的其余表面。?