CN113125501A - 一种适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统 - Google Patents

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CN113125501A CN202110484992.XA CN202110484992A CN113125501A CN 113125501 A CN113125501 A CN 113125501A CN 202110484992 A CN202110484992 A CN 202110484992A CN 113125501 A CN113125501 A CN 113125501A
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王润泽
安万庆
柳晓宁
刘志强
邵华
李烨
曹正彬
于晨
李天水
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Abstract

本申请提供一种适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统，包括真空组件、热流模拟组件、冷却组件和阻燃组件；真空组件包括密封容器；热流模拟组件位于密封容器内，包括架体和石英灯架；架体、石英灯架和密封容器的内壁中分别设有与冷却组件连接的冷却管路；阻燃组件与密封容器连通，用于向密封容器内输入阻燃气体。根据本申请实施例提供的技术方案，通过将热流模拟组件设置在密封容器内，配合真空组件可确保测试环境处于真空度10pa常压可调状态；同时，真空组件还能快速排出试验件产出的烟雾；配合冷却组件能够有效避免架体和石英灯架等试验器材受热损坏；而阻燃气体的输入则是彻底解决了试验过程中产生明火的问题。

Description

一种适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统
技术领域
本申请涉及航天器地面试验技术领域,具体涉及一种适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统。
背景技术
某些航天器在其寿命阶段需要经受高达500KW/m2的极高热流考核，为保护航天器内部设备及骨架结构，航天器表面需安装隔热材料以防护高热流对航天器的影响。为验证隔热材料的防热性能，在航天器研制阶段需要对其进行地面验证。
验证时，航天器隔热材料在受到高热流辐射后表面会排放大量的烟雾，进而导致石英灯、热流传感器等元器件表面污染，热流加载不上，甚至石英灯长期过载损坏的风险。此外航天器隔热材料在受到高热流辐射后还会产生明火，存在引发石英灯及热流计损坏、电缆烧断设备漏电等安全隐患。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统。
本申请提供一种适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统，包括真空组件、热流模拟组件、冷却组件和阻燃组件；真空组件包括密封容器；热流模拟组件位于密封容器内，包括架体和石英灯架；架体、石英灯架和密封容器的内壁中分别设有与冷却组件连接的冷却管路；阻燃组件与密封容器连通，用于向密封容器内输入阻燃气体。
进一步的，真空组件还包括粗抽机组；粗抽机组与密封容器连接，包括干泵与罗茨泵。
进一步的，石英灯架安装在架体上；架体上还设有热流计和安装座；安装座位于石英灯架的一侧，用于安装试验件；热流计通过水冷管路与架体连接；水冷管路与冷却管路连通。
进一步的，架体的两侧还分别设有防倾倒机构；防倾倒机构位于架体的底部。
进一步的，冷却组件包括水箱；水箱与冷却管路之间设有水泵、流量计和阀门。
进一步的，阻燃组件包括气罐；气罐内存储有用于阻燃的氮气。
进一步的，还包括控制组件；控制组件包括控制柜和上位机；上位机与控制柜之间通过交换机连接。
进一步的，密封容器内还设有摄像头；摄像头通过交换机与上位机连接，用于实时监控。
本申请具有的优点和积极效果是：
本技术方案通过将热流模拟组件设置在密封容器内，配合真空组件可确保测试环境处于真空度10pa常压可调状态；同时，真空组件还能快速排出试验件产出的烟雾；配合冷却组件能够有效避免架体和石英灯架等试验器材受热损坏；而阻燃气体的输入则是彻底解决了试验过程中产生明火的问题。
附图说明
图1为本申请实施例提供的适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统的热流模拟组件的结构示意图。
图中所述文字标注表示为：100-密封容器；110-粗抽机组；200-架体；210-石英灯架；211-石英灯；220-热流计；221-水冷管路；230-安装座；231-试验件；240-防倾倒机构；300-水箱；310-水泵；320-流量计；330-阀门；400-气罐；500-控制柜；510-上位机；520-交换机；521-摄像头。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。
请参考图1-2，本实施例提供一种适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统，包括真空组件、热流模拟组件、冷却组件和阻燃组件；真空组件包括密封容器100，用于模拟气压环境；热流模拟组件位于密封容器内用于对试验件231进行试验检测；冷却组件用于对热流模拟组件进行降温，防止检测时的高温导致热流模拟组件受热损坏；同时配合阻燃组件向密封容器100内充入阻燃气体可有效避免检测过程中试验件231产生明火从而影响正常检测。
在一优选实施例中，真空组件还包括粗抽机组110；粗抽机组110包括与密封容器100连接的干泵与罗茨泵，可提供一定的抽速使密封容器100内达到要求的10pa真空度要求，从而还能将检测过程中试验件231产生的烟雾迅速排布，确保检测的正常进行。
在一优选实施例中，热流模拟组件包括架体200和石英灯211；密封容器100内设有用于安装架体200的安装板；架体200上对应石英灯211设有匹配的石英灯架210。
优选的，架体200、石英灯架210和密封容器100分别为中空结构，内部设有与冷却组件连接的冷却管路。
优选的，石英灯架210上安装有多根石英灯211，多根石英灯211并排设置，且轴线方向为竖直方向。
优选的，架体200上还设有热流计220和安装座230；安装座230和热流计220均位于石英灯架210的同一侧，上下排布；安装座230位于热流计220的下方，用于安装试验件231；
优选的，热流计220位于安装座230的上方，通过水冷管路221与架体200连接，且水冷管路221与架体200内部的冷却管路连通。
优选的，架体200的两侧还分别设有防倾倒机构240，防倾倒机构240位于架体200的底部。
在一优选实施例中，冷却组件包括水箱300，水箱300位于密封容器100的外部，与冷却管路连通，通过水泵310进行水循环。
优选的，水箱300与冷却管路之间还设有流量计320和阀门330，便于控制循环水的流量及通断。
在一优选实施例中，阻燃组件包括气罐400，气罐400位于密封容器100的外部，内部储存有用于阻燃的氮气；通过向密封容器100内输送氮气避免检测过程中出现明火。
在一优选实施例中，各组件均通过控制组件进行控制；控制组件包括控制柜500和上位机510；上位机510与控制柜500之间通过交换机520连接。
优选的，密封容器100内还设有与上位机510连接的摄像头521；摄像头521与上位机510之间通过交换机520连接，用于对密封容器100内的检测状况进行实时监测。
优选的，控制组件可对热流模拟组件的热流进行控制，可对冷却组件的水泵310进行控制，可对密封容器100内的真空度进行控制，以及对阻燃组件中氮气的冲入进行控制。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统，其特征在于，包括真空组件、热流模拟组件、冷却组件和阻燃组件；所述真空组件包括密封容器（100）；所述热流模拟组件位于所述密封容器（100）内，包括架体（200）和石英灯架（210）；所述架体（200）、石英灯架（210）和密封容器（100）的内壁中分别设有与所述冷却组件连接的冷却管路；所述阻燃组件与密封容器（100）连通，用于向所述密封容器（100）内输入阻燃气体。
2.根据权利要求1所述的适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统，其特征在于，所述真空组件还包括粗抽机组（110）；所述粗抽机组（110）与密封容器（100）连接，包括干泵与罗茨泵。
3.根据权利要求1所述的适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统，其特征在于，所述石英灯架（210）安装在所述架体（200）上；所述架体（200）上还设有热流计（220）和安装座（230）；所述安装座（230）位于所述石英灯架（210）的一侧，用于安装试验件（231）；所述热流计（220）通过水冷管路（221）与所述架体（200）连接；所述水冷管路（221）与所述冷却管路连通。
4.根据权利要求3所述的适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统，其特征在于，所述架体（200）的两侧还分别设有防倾倒机构（240）；所述防倾倒机构（240）位于所述架体（200）的底部。
5.根据权利要求1所述的适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统，其特征在于，所述冷却组件包括水箱（300）；所述水箱（300）与冷却管路之间设有水泵（310）、流量计（320）和阀门（330）。
6.根据权利要求1所述的适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统，其特征在于，所述阻燃组件包括气罐（400）；所述气罐（400）内存储有用于阻燃的氮气。
7.根据权利要求1所述的适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统，其特征在于，还包括控制组件；所述控制组件包括控制柜（500）和上位机（510）；所述上位机（510）与控制柜（500）之间通过交换机（520）连接。
8.根据权利要求7所述的适用于低气压环境航天器隔热材料防热性能测试系统，其特征在于，所述密封容器（100）内还设有摄像头（521）；所述摄像头（521）通过所述交换机（520）与所述上位机（510）连接，用于实时监控。
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