CN107310756A - 一种皮纳卫星热流红外笼 - Google Patents

Abstract

一种皮纳卫星热流红外笼，涉及卫星温控技术领域；包括卫星、挡板和红外笼装置；其中，卫星为立方体结构；红外笼装置为矩形片状结构；卫星的每一个侧面外部均对应设置一片红外笼装置；卫星的侧面与红外笼装置之间设置有挡板；所述红外笼装置与对应卫星侧面平行；且红外笼装置与对应卫星侧面同心放置；红外笼装置的每个侧边比对应卫星侧面的侧边长L为100‑200mm；挡板的一端侧边与红外笼装置的侧边固定连接，挡板的另一端侧边指向对应卫星的侧边；本发明满足皮纳卫星热流模拟要求，实现每个表面热流均匀性小于5％的要求，解决了皮纳卫星热平衡试验用红外笼热流模拟问题。

Description

一种皮纳卫星热流红外笼

技术领域

本发明涉及一种卫星温控技术领域，特别是一种皮纳卫星热流红外笼。

背景技术

随着微电子技术的发展，特别是近年来以微型机电系统(MEMS)和微型光机电系统(MOEMS)为代表的微米/纳米技术的发展，使微型卫星、纳卫星和皮卫星等微小卫星的实现成为可能。皮纳卫星是重量在10kg以下的卫星，由于皮纳卫星体积小，采用传统热流模拟方法和思路很难准确的模拟热流，特别对一些体装式电池片卫星，在初样试验，可能还可以考虑用加热器进行模拟，但是到了正样阶段，由于体装式电池片，导致卫星表面无法粘贴加热片，而采用传统方法又无法准确模拟其表面热流，从而导致对热控设计验证不充分。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种皮纳卫星热流红外笼，满足皮纳卫星热流模拟要求，实现每个表面热流均匀性小于5％的要求，解决了皮纳卫星热平衡试验用红外笼热流模拟问题。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种皮纳卫星热流红外笼，包括卫星、挡板和红外笼装置；其中，卫星为立方体结构；红外笼装置为矩形片状结构；卫星的每一个侧面外部均对应设置一片红外笼装置；卫星的侧面与红外笼装置之间设置有挡板。

在上述的一种皮纳卫星热流红外笼，所述红外笼装置与对应卫星侧面平行；且红外笼装置与对应卫星侧面同心放置；红外笼装置的每个侧边比对应卫星侧面的侧边长L为100-200mm。

在上述的一种皮纳卫星热流红外笼，所述挡板的一端侧边与红外笼装置的侧边固定连接，挡板的另一端侧边指向对应卫星的侧边。

在上述的一种皮纳卫星热流红外笼，所述挡板指向卫星的一端与对应卫星的侧边留有间隙，间隙宽度为9-11mm。

在上述的一种皮纳卫星热流红外笼，所述红外笼装置包括骨架和加热带条；其中，骨架为两条竖直平行的条状矩形板；n条加热带条水平均匀固定安装在骨架之间；n为不小于7的正整数。

在上述的一种皮纳卫星热流红外笼，所述n条加热带条的总面积为S1，单片红外笼装置的面积为S2，的值为0.1-0.5。

在上述的一种皮纳卫星热流红外笼，所述加热带条长L1为300-700mm，宽L2为5.5-6.5mm。

在上述的一种皮纳卫星热流红外笼，所述挡板为铝合金材料，挡板的表面粘贴镀铝膜。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明提出了将红外加热笼带条的长度设计成比星体长至少100mm，提高了红外笼带条对星体表面辐射均匀性，实现了微纳卫星热平衡试验外热流准确模拟；

(2)本发明采用了在相邻两片红外笼之间增加挡板的方法，减少了各面之间红外笼相互影响，提高了外热流模拟的准确性和均匀性；

(3)本发明采用了在卫星每个侧板四个方向上均安装挡板，且挡板表面粘贴镀铝膜，提高了红外笼带条对星体相应侧面辐射均匀性并减少了对其他星体侧板的影响，实现了外热流准确模拟；

(4)本发明要求挡板与星体之间保留5～10mm安全距离，提高了热试验安全性。

附图说明

图1为本发明皮纳卫星热流红外笼示意图；

图2为本发明红外笼装置示意图；

图3为本发明加热带条示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

如图1所示为皮纳卫星热流红外笼示意图，由图可知，一种皮纳卫星热流红外笼，包括卫星1、挡板2和红外笼装置3；其中，卫星1为立方体结构；红外笼装置3为矩形片状结构；卫星1的每一个侧面外部均对应设置一片红外笼装置3；一般卫星有六个面，每个面均按照这种方式设计；卫星1的侧面与红外笼装置3之间设置有挡板2；挡板2的一端侧边与红外笼装置3的侧边固定连接，挡板2的另一端侧边指向对应卫星1的侧边。挡板2指向卫星1的一端与对应卫星1的侧边留有间隙，间隙宽度为9-11mm。挡板2为铝合金材料。

其中，红外笼装置3与对应卫星1侧面平行；且红外笼装置3与对应卫星 1侧面同心放置；红外笼装置3的每个侧边比对应卫星1侧面的侧边长L为 100-200mm。

如图2所示为红外笼装置示意图，由图可知，红外笼装置3包括骨架4和加热带条5；其中，骨架4为两条竖直平行的条状矩形板；n条加热带条5水平均匀固定安装在骨架4之间；n为不小于7的正整数。

如图3所示为加热带条示意图，由图可知，n条加热带条5的总面积为 S1，单片红外笼装置3的面积为S2，的值为0.1-0.5。每条加热带条5长 L1为300-700mm，宽L2为5.5-6.5mm。

待红外加热笼设计完之后，为减少相邻之间红外笼相互影响，在各红外笼区之间加挡板，并在挡板上粘贴镀铝膜；本发明的皮纳卫星热流模拟红外笼可以实现热流模拟均匀性小5％的要求，为小于10Kg的皮卫星热流模拟奠定了基础。

上述各设备设计状态确定后，进行真空环境试验验证，试验结果如表1所示，试验结果表明各面的均匀性均满足小于5％的要求，说明该发明的红外加热笼可以满足重量10kg以下体积小皮纳卫星热流模拟要求。

表1 外热流控制情况

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种皮纳卫星热流红外笼，其特征在于：包括卫星(1)、挡板(2)和红外笼装置(3)；其中，卫星(1)为立方体结构；红外笼装置(3)为矩形片状结构；卫星(1)的每一个侧面外部均对应设置一片红外笼装置(3)；卫星(1)的侧面与红外笼装置(3)之间设置有挡板(2)。

2.根据权利要求1所述的一种皮纳卫星热流红外笼，其特征在于：所述红外笼装置(3)与对应卫星(1)侧面平行；且红外笼装置(3)与对应卫星(1)侧面同心放置；红外笼装置(3)的每个侧边比对应卫星(1)侧面的侧边长L为100-200mm。

3.根据权利要求2所述的一种皮纳卫星热流红外笼，其特征在于：所述挡板(2)的一端侧边与红外笼装置(3)的侧边固定连接，挡板(2)的另一端侧边指向对应卫星(1)的侧边。

4.根据权利要求3所述的一种皮纳卫星热流红外笼，其特征在于：所述挡板(2)指向卫星(1)的一端与对应卫星(1)的侧边留有间隙，间隙宽度为9-11mm。

5.根据权利要求4所述的一种皮纳卫星热流红外笼，其特征在于：所述红外笼装置(3)包括骨架(4)和加热带条(5)；其中，骨架(4)为两条竖直平行的条状矩形板；n条加热带条(5)水平均匀固定安装在骨架(4)之间；n为不小于7的正整数。

6.根据权利要求5所述的一种皮纳卫星热流红外笼，其特征在于：所述n条加热带条(5)的总面积为S1，单片红外笼装置(3)的面积为S2，的值为0.1-0.5。

7.根据权利要求6所述的一种皮纳卫星热流红外笼，其特征在于：所述加热带条(5)长L1为300-700mm，宽L2为5.5-6.5mm。

8.根据权利要求7所述的一种皮纳卫星热流红外笼，其特征在于：所述挡板(2)为铝合金材料，挡板(2)的表面粘贴镀铝膜。