[發明專利]軌道轉移飛行器星敏感器偏低溫獨立熱控裝置有效

申請號：	201410608314.X	申請日：	2014-10-31
公開（公告）號：	CN104443441A	公開（公告）日：	2015-03-25
發明（設計）人：	耿宏飛;王江;曹建光;王驄	申請（專利權）人：	上海衛星工程研究所
主分類號：	B64G1/50	分類號：	B64G1/50
代理公司：	上海漢聲知識產權代理有限公司 31236	代理人：	郭國中
地址：	200240 ***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	軌道轉移飛行器敏感偏低獨立裝置
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于航天器熱控設計領域，特別是涉及一種軌道轉移飛行器星敏感器偏低溫獨立熱設計技術。

背景技術

某型號飛行器試驗目標軌道需能適應降交點地方時6：30±30min，軌道高度500～800km的變化。飛行器在軌需多次機動變軌，軌道條件變化大引起飛行器外熱流條件變化大，外部單機受照情況復雜，因此要求飛行器熱控設計尤其是外部單機熱環境具有高的適應能力。該飛行器采用兩個星敏感器：進口星敏感器A和國產星敏感器B。安裝于承力筒Ⅳ偏Ⅲ象限。兩臺星敏感器工作溫度范圍為-40～+35℃，國產星敏感器B存儲溫度范圍為-30～+60℃。為了減小星敏感器與艙體的熱耦合，星敏感器采取隔熱安裝的獨立熱控設計。由于飛行器在軌運行期間存在姿態偏航模式，外熱流變化范圍較大，熱控設計需保證各種工況下星敏感器均在指標要求范圍內，需增加星敏感器對外部環境的適應性，因此星敏感器采取偏低溫設計：其中進口星敏感器A遮光罩和星敏感器頭部粘貼導電型F46鍍銀二次表面鏡熱控涂層；國產星敏感器B殼體外表面除安裝面區域外均噴涂S781白漆熱控涂層，安裝支架噴涂S781白漆熱控涂層，遮光罩粘貼導電型F46鍍銀二次表面鏡熱控涂層。同時，在進口星敏感器A附近裝有25N發動機，經過仿真分析與試驗驗證，必須考慮發動機工作帶來的輻射影響，因此進口星敏感器A安裝法蘭外表面包覆低溫多層，朝向發動機一側外表面包覆一層防護層(防護層采用三層中溫多層，每單元中溫多層由一層100μm的高硅氧玻璃纖維布(間隔層)和一層25μm聚酰亞胺雙面鍍鋁膜(反射層)組成。中溫多層最外表面采用一層25μm導電型聚酰亞胺鍍鋁二次表面鏡涂層。)。最后，通過在星敏感器頭部粘貼電加熱器，實現低溫補償。

通常安裝星敏感器的衛星為太陽同步軌道，無姿態偏航模式，外部熱流穩定，因此星敏感器在設計時，除與星體隔熱安裝外，星敏感器獨立散熱面積較小，其余地方均包覆多層隔熱組件，星敏感器頭部粘貼低溫補償加熱器(每路10W，占用資源較多)。同時，通常衛星星敏感器附近未安裝發動機，無需考慮發動機輻射影響。而轉移軌道飛行器星敏感器由于存在姿態偏航模式，外部熱流不穩定，如果采取一般衛星半包覆的措施，在偏航姿態下，勢必引起星敏感器在外熱流變化與內功耗的共同影響下，加之星敏感器獨立散熱面不足，從而導致星敏感器溫度上升，接近甚至超過溫度上限，導致安全隱患。再者，經過仿真分析與試驗研究，發動機對星敏感器的輻射影響不可忽視，在熱設計時必須考慮星敏感器的熱防護問題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種軌道轉移飛行器星敏感器偏低溫獨立熱設計技術，該技術便于實施、可靠性高、適應性強、總體資源占用量少，且能有效防護發動機熱輻射。

根據本發明提供的一種軌道轉移飛行器星敏感器偏低溫獨立熱控裝置，包括進口星敏感器A、國產星敏感器B、熱敏電阻、加熱器、遮光罩、F46薄膜、S781白漆熱控涂層、安裝支架、自身支架、隔熱墊、多層隔熱組件、熱防護層；

進口星敏感器A、國產星敏感器B的頭部均粘貼有熱敏電阻和加熱器；

進口星敏感器A的頭部、進口星敏感器A的遮光罩以及國產星敏感器B的遮光罩均粘貼有F46薄膜；

進口星敏感器A、國產星敏感器B的頭部均噴涂有S781白漆熱控涂層；

進口星敏感器A、國產星敏感器B分別安裝在各自的安裝支架上，進口星敏感器A的自身支架與安裝支架間墊隔熱墊，國產星敏感器B的頭部與安裝支架間墊隔熱墊；

進口星敏感器A的安裝支架和自身支架上包覆多層隔熱組件，進口星敏感器A的靠近發動機側外側再加三層熱防護層。

優選地，加熱器為航天器用聚酰亞胺薄膜型電加熱器。

優選地，熱敏電阻的牌號為MF501。

優選地，F46薄膜為導電型F46鍍銀二次表面鏡熱控涂層。

優選地，隔熱墊為不小于5mm的玻璃鋼隔熱墊。