CN106553773B - 一种可逆锁紧辐射热控机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可逆锁紧辐射热控机构，包括：支撑板、桁架和运动盖板，所述支撑板与控温目标舱板固定连接，所述运动盖板的一端与所述支撑板活动连接，所述运动盖板的另一端通过桁架与所述控温目标舱板活动连接。本发明通过运动盖板的运动改变所述控温目标舱板的空间辐射角，进而达到调节航天器中设备温度的目的，因此，能够适应高低温工况下卫星等航天器对散热面的不同需求，当所述运动盖板平行于所述控温目标舱板时，该控温目标舱板的散热效果减弱，可改善低温条件；当所述运动盖板垂直于所述控温目标舱板，该控温目标舱板的散热效果增强，可改善高温条件，本发明结构简单，易于实现。

Description

一种可逆锁紧辐射热控机构
技术领域
本发明涉及一种热控机构，尤其涉及一种可逆锁紧辐射热控机构。
背景技术
航天器的热控机构主要用来保证航天器的结构部件和仪器设备在空间环境下处于一个合适的温度范围，使其能够正常工作的机构。当前航天器上广泛采用的热控方式大致分为被动式和主动式两大类。被动式热控是一种开环式控制，主要依靠合理布局和选用具有适当热物理性能的材料和结构比较简单的热控装置来组织换热过程，这种被动式热控机构简单易行、性能可靠和工作寿命长，但一般不具备自动调节温度的能力。主动式也称辐射式主动热控机构，该辐射式主动热控机构是利用驱动器带动动作部件，调节辐射散热能力和控制温度；目前航天器上已经有应用的辐射热控机构有热控百叶窗、热控转盘和柔性叶片热控机构等；这种主动式的热控机构一般是采用闭环式控制，通常由温度敏感器、控制器和执行机构三部分组成；采用主动式的热控机构时，被控对象的温度信息可以反馈到控制器，与预先设定值进行比较，然后根据需要命令执行机构动作，实现温度的自动控制，因其能实现更严苛的温度保证，故在航天器上应用较广，但是这类主动式的热控机构比较复杂，必然增加热控系统的质量，耗电量比较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是需要提供一种结构简单，并且能够通过改变空间辐射角进而达到调节航天器中设备温度的目的的可逆锁紧辐射热控机构。
对此，本发明提供一种可逆锁紧辐射热控机构，包括：支撑板、桁架和运动盖板，所述支撑板与控温目标舱板固定连接，所述运动盖板的一端与所述支撑板活动连接，所述运动盖板的另一端通过桁架与所述控温目标舱板活动连接。
本发明的进一步改进在于，还包括压紧释放机构，所述运动盖板通过所述压紧释放机构活动连接至所述桁架；优选的，所述运动盖板通过所述压紧释放机构搭接或离开所述桁架。
本发明的进一步改进在于，所述桁架的一端与所述控温目标舱板固定连接，所述桁架的另一端通过压紧释放机构与所述运动盖板活动连接。
本发明的进一步改进在于，还包括可逆锁紧机构，所述支撑板通过可逆锁紧机构与所述运动盖板活动连接。
本发明的进一步改进在于，通过所述可逆锁紧机构和压紧释放机构之间的配合，使得所述运动盖板与所述控温目标舱板相平行或相垂直。
本发明的进一步改进在于，所述压紧释放机构用于实现重复的锁定和释放所述运动盖板，当所述运动盖板与所述控温目标舱板之间的位置状态需要从平行转变为垂直时，所述压紧释放机构对所述运动盖板实现释放解锁，直到所述运动盖板到达与所述控温目标舱板相垂直的目标位置后，通过所述可逆锁紧机构实现对所述运动盖板的锁定；当所述运动盖板与所述控温目标舱板之间的位置状态需要从垂直转变为平行时，所述运动盖板通过所述压紧释放机构与所述桁架实现锁定连接。
本发明的进一步改进在于，当所述控温目标舱板的温度低于第一阈值时，所述运动盖板与所述控温目标舱板相平行；当所述控温目标舱板的温度高于第二阈值时，所述运动盖板与所述控温目标舱板相垂直。
本发明的进一步改进在于，在所述运动盖板运动到垂直于所述控温目标舱板时，若所述运动盖板远离压紧释放机构的一侧位置面对太阳，则在所述运动盖板远离压紧释放机构的一侧上贴装太阳能电池片；若所述支撑板远离控温目标舱板的一侧面对太阳，则在所述支撑板远离控温目标舱板的一侧上贴装太阳能电池片。
本发明的进一步改进在于，所述控温目标舱板的表面为航天器散热面。
本发明的进一步改进在于，所述运动盖板的至少一侧包覆有多层隔热组件。
与现有技术相比，本发明有益效果在于：通过运动盖板的运动改变所述控温目标舱板的空间辐射角，进而达到调节航天器中设备温度的目的，因此，本发明能够适应高低温工况下卫星等航天器对散热面的不同需求，当所述运动盖板平行于所述控温目标舱板时，该控温目标舱板的散热效果减弱，可改善低温条件；当所述运动盖板垂直于所述控温目标舱板，该控温目标舱板的散热效果增强，可改善高温条件，本发明结构简单，易于实现。
附图说明
图1是本发明一种实施例中运动盖板与控温目标舱板相平行的结构示意图；
图2是本发明一种实施例中运动盖板与控温目标舱板相垂直的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1和图2所示，本例提供一种可逆锁紧辐射热控机构，包括：支撑板1、桁架2和运动盖板3，所述支撑板1与控温目标舱板4固定连接，所述运动盖板3的一端与所述支撑板1活动连接，所述运动盖板3的另一端通过桁架2与所述控温目标舱板4活动连接。
本例所述控温目标舱板4指的是航天器的用于实现温度控制或是用于设置热控机构的舱板，所述可逆锁紧辐射热控机设置在航天器的控温目标舱板4的外侧。
如图2所示，本例还包括压紧释放机构5和可逆锁紧机构6，所述运动盖板3通过所述桁架2和压紧释放机构5连接至所述控温目标舱板4；优选的，所述桁架2的一端与所述控温目标舱板4固定连接，所述桁架2的另一端通过压紧释放机构5与所述运动盖板3活动连接。本例所述支撑板1通过可逆锁紧机构6与所述运动盖板3活动连接。
本例通过所述可逆锁紧机构6和压紧释放机构5之间的配合，使得所述运动盖板3与所述控温目标舱板4相平行或相垂直；所述压紧释放机构5用于实现重复的锁定和释放所述运动盖板3，当所述运动盖板3与所述控温目标舱板4之间的位置状态需要从平行转变为垂直时，所述压紧释放机构5对所述运动盖板3实现释放解锁，直到所述运动盖板3到达与所述控温目标舱板4相垂直的目标位置后，通过所述可逆锁紧机构6实现对所述运动盖板3的锁定；当所述运动盖板3与所述控温目标舱板4之间的位置状态需要从垂直转变为平行时，所述运动盖板3通过所述压紧释放机构5与所述桁架2实现锁定连接。
如图1所示，本例所述控温目标舱板4的表面为散热面，该散热面具有高红外发射率和低太阳光吸收率的特点，这里说的高红外发射率和低太阳光吸收率没有绝对的数值，可以根据实际情况进行设置和调整，本例所述高红外发射率和低太阳光吸收率优选为卫星等航天器上散热面的红外发射率和太阳光吸收率之间的比值大于2，当其散热面指向对天面时，该比值越大散热效果越好。所述支撑板1的两侧辐射特性设计可多样化，具体和该支撑板1分别与太阳和地球的指向关系有关，还跟具体的热辐射需求有关，比如，若所述支撑板1远离控温目标舱板4一侧对日时，则该面可用于贴装太阳能电池片，对着控温目标舱板4的一面则设计为低红外发射率状态。优选的，所述运动盖板3的至少一侧包覆有多层隔热组件，具体为运动盖板3安装有压紧释放机构5的一侧可设计为低红外发射率状态，另一侧可包覆多层隔热组件，这里所述的低红外发射率没有绝对的要求，可以根据实际情况进行设置和调整，优选为红外发射率小于0.1；或，所述运动盖板3安装有压紧释放机构5的一侧包覆多层隔热组件，另一侧状态则不用严格要求。比如：在所述运动盖板3运动到垂直于所述控温目标舱板4时，若所述运动盖板3远离压紧释放机构5的一侧位置面对太阳，则在所述运动盖板3远离压紧释放机构5的一侧上贴装太阳能电池片，进而增加卫星等航天器的能源。
优选的，当所述控温目标舱板4的温度低于第一阈值时，本例所述运动盖板3与所述控温目标舱板4相平行，如图1所示，所述第一阈值指的是控温目标舱板4的最低温度需求值，该最低温度需求值可以采用默认值，也可以是根据实际需要进行自定义设置和调整的温度值；当所述控温目标舱板4的温度高于第二阈值时，本例所述运动盖板3与所述控温目标舱板4相垂直，如图2所示，所述第二阈值指的是控温目标舱板4的最高温度需求值，该最高温度需求值可以采用默认值，也可以是根据实际需要进行自定义设置和调整的温度值。
所述可逆锁紧机构6优选采用高刚性、高可靠性和轻质量的可逆锁紧机构，其具有可重复的锁定和释放功能，当要改变所述运动盖板3的位置状态时，通过压紧释放机构5和可逆锁紧机构6实现释放，直到所述运动盖板运动3到目标位置后，进行锁定。
本例通过运动盖板3的运动改变所述控温目标舱板4的空间辐射角，进而达到调节航天器中设备温度的目的，因此，本例能够适应高低温工况下卫星等航天器对散热面的不同需求，当所述运动盖板3平行于所述控温目标舱板4时，该控温目标舱板4的散热效果减弱，可改善低温条件；当所述运动盖板3垂直于所述控温目标舱板4，该控温目标舱板4的散热效果增强，可改善高温条件。
相对于现有的被动式热控机构而言，本例更灵活可变，大大提升了适应能力和热控效果；另一方面，相对于现有的主动式热控机构而言，本例结构简单，易于实现，成本低，除了能够通过运动盖板3的运动改变控温目标舱板4的空间辐射角，达到调节航天器中设备温度的目的之外，当支撑板1和运动盖板3远离控温目标舱板4的一侧对日时，还可用作太阳能电池片的安装面，大大增加卫星等航天器的能源。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种可逆锁紧辐射热控机构，其特征在于，包括：支撑板、桁架和运动盖板，所述支撑板与控温目标舱板固定连接，所述运动盖板的一端与所述支撑板活动连接，所述运动盖板的另一端通过桁架与所述控温目标舱板活动连接；
还包括压紧释放机构和可逆锁紧机构，所述运动盖板通过所述压紧释放机构活动连接至所述桁架，所述支撑板通过可逆锁紧机构与所述运动盖板活动连接；
当所述控温目标舱板的温度低于第一阈值时，所述运动盖板与所述控温目标舱板相平行；当所述控温目标舱板的温度高于第二阈值时，所述运动盖板与所述控温目标舱板相垂直；
所述压紧释放机构用于实现重复的锁定和释放所述运动盖板，当所述运动盖板与所述控温目标舱板之间的位置状态需要从平行转变为垂直时，所述压紧释放机构对所述运动盖板实现释放解锁，直到所述运动盖板到达与所述控温目标舱板相垂直的目标位置后，通过所述可逆锁紧机构实现对所述运动盖板的锁定；当所述运动盖板与所述控温目标舱板之间的位置状态需要从垂直转变为平行时，所述运动盖板通过所述压紧释放机构与所述桁架实现锁定连接。
2.根据权利要求1所述的可逆锁紧辐射热控机构，其特征在于，所述桁架的一端与所述控温目标舱板固定连接，所述桁架的另一端通过压紧释放机构与所述运动盖板活动连接。
3.根据权利要求1所述的可逆锁紧辐射热控机构，其特征在于，通过所述可逆锁紧机构和压紧释放机构之间的配合，使得所述运动盖板与所述控温目标舱板相平行或相垂直。
4.根据权利要求3所述的可逆锁紧辐射热控机构，其特征在于，在所述运动盖板运动到垂直于所述控温目标舱板时，若所述运动盖板远离压紧释放机构的一侧位置面对太阳，则在所述运动盖板远离压紧释放机构的一侧上贴装太阳能电池片；若所述支撑板远离控温目标舱板的一侧面对太阳，则在所述支撑板远离控温目标舱板的一侧上贴装太阳能电池片。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的可逆锁紧辐射热控机构，其特征在于，所述控温目标舱板的表面为航天器散热面。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的可逆锁紧辐射热控机构，其特征在于，所述运动盖板的至少一侧包覆有多层隔热组件。
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