FR2958449A1

FR2958449A1 - THERMAL CONTROL DEVICE OF A RADIANT COLLECTOR TUBE

Info

Publication number: FR2958449A1
Application number: FR1052365A
Authority: FR
Inventors: Christian Flemin; David Haddad
Original assignee: Astrium SAS
Current assignee: Airbus Defence and Space SAS
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-07
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: FR2958449B1; WO2011120981A1

Abstract

Le dispositif de contrôle thermique pour un équipement dissipatif de chaleur par rayonnement, comporte des moyens de filtrage réversible d'une partie comprise entre deux valeurs extrêmes prédéterminées, du rayonnement émis ou reçu par l'équipement dissipatif dans au moins une gamme de longueurs d'ondes et des moyens de commande de ces moyens de filtrage sélectif. L'équipement dissipatif est typiquement un tube à onde progressive (5) du type à collecteur rayonnant, ledit tube (5) comportant un collecteur (6) dépassant à l'extérieur des parois (2, 3) d'un engin placé dans un environnement de vide poussé, le collecteur (6) étant solidarisé à un refroidisseur rayonnant (7) vers l'extérieur du véhicule, et les moyens de filtrage comportent un écran (13) disposé autour d'au moins une partie de l'angle solide de rayonnement du refroidisseur rayonnant (7) vers l'extérieur de l'engin. L'invention vise également un procédé de pilotage du dispositif.The thermal control device for a radiative heat dissipative equipment comprises reversible filtering means of a part between two predetermined extreme values of the radiation emitted or received by the dissipative equipment in at least one range of lengths of radiation. waves and control means of these selective filtering means. The dissipative equipment is typically a traveling wave tube (5) of the radiant collector type, said tube (5) having a collector (6) protruding outside the walls (2, 3) of a machine placed in a high vacuum environment, the collector (6) being secured to a radiator cooler (7) towards the outside of the vehicle, and the filtering means comprise a screen (13) disposed around at least a portion of the solid angle radiating cooler radiation (7) to the outside of the machine. The invention also relates to a method for controlling the device.

Description

L'invention relève du domaine du contrôle thermique. Elle concerne plus particulièrement le contrôle thermique actif d'un équipement en environnement spatial, et vise notamment une application dans le cas d'un satellite de télécommunications stabilisé sur trois axes, et doté de tubes à ondes progressives avec collecteur rayonnant. The invention relates to the field of thermal control. It relates more particularly to the active thermal control of a device in a space environment, and aims in particular at an application in the case of a telecommunications satellite stabilized on three axes, and equipped with traveling wave tubes with radiant collector.

Contexte de l'invention et problème posé Il est connu que l'un des problèmes des charges utiles de type électronique embarquées sur des satellites en environnement spatial est la dissipation de la chaleur produite par ladite charge utile. En effet, dans le cas, par exemple, d'un satellite de télécommunications, la charge utile comporte fréquemment des tubes à ondes progressives ("TOP" ou "TWT" pour Traveling-Wave Tube, en langue anglaise), destinés à une amplification du signal à transmettre avec un très faible bruit de fond. Or ces tubes à ondes progressives dégagent une grande quantité de chaleur, qui doit être dissipée vers l'espace, pour éviter une élévation de chaleur de la charge utile mettant en danger son fonctionnement correct. Le collecteur de ces tubes à ondes progressives avec collecteur rayonnant fonctionne fréquemment à une température d'environ 200°C, alors que le tube lui-même est porté à quelques dizaines de degrés C. A titre purement informatif, la chaleur dégagée sur un satellite de télécommunications actuel atteint plusieurs kilowatts, et il est clair que la capacité de dissipation thermique est alors un élément dimensionnant de la puissance de la charge utile. On considère ici le cas de satellites de télécommunications stabilisés en attitude sur trois axes, c'est-à-dire pointant une direction fixe au cours du temps. C'est typiquement le cas de satellites géostationnaires. Il est alors classique de définir pour ces satellites des faces dites Terre et anti-Terre, orientées vers la Terre ou à l'opposé de celle-ci, et des faces Est et Ouest, perpendiculaires à cette direction de la Terre, et des faces Nord et Sud, perpendiculaire à l'axe des pôles terrestres, et donc peu éclairées par le soleil par comparaison aux autres faces du satellite. On définit pour la suite de la description le cas "chaud" comme la situation dans laquelle un tube rayonnant est soumis au rayonnement solaire. Au contraire, on définit le cas "froid" comme le cas où le collecteur rayonnant est dans l'ombre du satellite. On comprend que la différence de température entre ces deux cas se chiffre en dizaines de degrés. Comme on le sait, la dissipation de chaleur ne peut, dans l'environnement spatial, être obtenue que par rayonnement. Divers dispositifs de dissipation de chaleur vers l'espace ont alors été envisagés pour les charges utiles de ces satellites stabilisés. Background of the Invention and Problem It is known that one of the problems of electronic payloads embedded on satellites in a space environment is the dissipation of the heat produced by said payload. Indeed, in the case, for example, of a telecommunications satellite, the payload often includes traveling wave tubes ("TOP" or "TWT" for Traveling-Wave Tube, in English), intended for amplification of the signal to be transmitted with a very low background noise. Now these traveling wave tubes release a large amount of heat, which must be dissipated to space, to avoid a rise in heat of the payload endangering its proper operation. The manifold of these traveling wave tubes with radiant collector operates frequently at a temperature of about 200 ° C, while the tube itself is increased to a few tens of degrees C. For information only, the heat released on a satellite The current telecommunications reach several kilowatts, and it is clear that the heat dissipation capacity is then a sizing element of the power of the payload. We consider here the case of telecommunications satellites stabilized in attitude on three axes, that is to say pointing a fixed direction over time. This is typically the case of geostationary satellites. It is then conventional to define for these satellites so-called Earth and anti-Earth faces, oriented towards the Earth or opposite to it, and East and West faces, perpendicular to this direction of the Earth, and faces North and South, perpendicular to the axis of the terrestrial poles, and therefore poorly lit by the sun compared to the other faces of the satellite. For the remainder of the description, the "hot" case is defined as the situation in which a radiating tube is subjected to solar radiation. On the contrary, the "cold" case is defined as the case where the radiant collector is in the shadow of the satellite. We understand that the temperature difference between these two cases is in tens of degrees. As we know, heat dissipation can only be obtained in the space environment by radiation. Various devices for dissipating heat to space were then envisaged for the payloads of these stabilized satellites.

Parmi ceux-ci, le document brevet EP 0 376 827 (Thomson CSF 1988) décrit un tube à ondes progressives dont le collecteur transmet par conduction sa chaleur à un refroidisseur à ailettes situé sur la surface externe du satellite. De même, le document brevet US 5 862 462 (Space Systems / Loral 1996) décrit un système de refroidissement de tubes à ondes progressives mettant en oeuvre des collecteurs rayonnants vers l'espace par l'intermédiaire d'un refroidisseur à ailettes. Among these, patent document EP 0 376 827 (Thomson CSF 1988) describes a traveling-wave tube whose collector conductively transmits its heat to a fin cooler located on the outer surface of the satellite. Similarly, US Pat. No. 5,862,462 (Space Systems / Loral 1996) discloses a traveling wave tube cooling system employing radiant manifolds to space via a finned cooler.

Ce principe du tube à collecteur rayonnant (TCR), connu en soi, est illustré de façon schématique sur la figure 1. Cette figure met en évidence la zone interne 1 au satellite, délimitée de façon simplifiée par un plancher 2 (qui est de fait une face Nord ou Sud du satellite) et une paroi 3, laquelle est par exemple orientée Est ou Ouest par rapport au soleil. Dans cette zone interne 1, la dissipation de chaleur se fait principalement par conduction. Au contraire, dans la zone externe 4 au satellite, la dissipation de chaleur se fait par rayonnement. Le satellite comporte un ensemble de tubes à onde progressive 5, de type connu en soi. Chaque tube à ondes progressives 5 comporte une entrée 10 de signal à amplifier, une sortie 11 de signal amplifié, ainsi qu'un collecteur 6, qui traverse une paroi 3 du satellite et supporte un radiateur à ailettes 7, disposé à l'extérieur du satellite. Les ailettes, typiquement au nombre de huit, sont de longueur égale et s'inscrivent dans un cercle. Une protection isolante multicouche 9 enveloppe et isole le satellite, réduisant l'entrée de rayonnement solaire ou de rayonnement généré par le radiateur à ailettes dans le satellite. Le rôle du radiateur à ailettes 7 est de rayonner environ 60% de la chaleur produite par le Tube à Ondes Progressives vers l'espace servant de source froide, ce ratio dépendant du mode de fonctionnement du tube. Dans ce but, dans le présent exemple de mise en oeuvre, le radiateur à ailettes 7 reçoit par exemple un traitement de surface par anodisation sulfurique, de manière à lui conférer une émissivité c minimale de 0.8 et des valeurs typiques d'absorptivité solaire en début de vie aBOL=0.45 et en fin de vie aEOL=0.7. Le reste de la chaleur, soit environ 40%, est dissipé dans la paroi soutenant le tube. En sens inverse, le radiateur à ailettes 7 reçoit un rayonnement émis par le soleil ou une autre source de rayonnement externe, et le transmet par conduction au collecteur 6 du tube à ondes progressives 5. This principle of the collector tube radiator (TCR), known per se, is illustrated schematically in Figure 1. This figure highlights the inner zone 1 to the satellite, delimited in a simplified manner by a floor 2 (which is in fact a North or South face of the satellite) and a wall 3, which is for example oriented East or West relative to the sun. In this inner zone 1, the heat dissipation is mainly by conduction. On the contrary, in the outer zone 4 to the satellite, the heat dissipation is by radiation. The satellite comprises a set of progressive wave tubes 5 of a type known per se. Each traveling wave tube 5 comprises a signal input 10 to be amplified, an amplified signal output 11, and a collector 6, which passes through a wall 3 of the satellite and supports a finned radiator 7 disposed outside the satellite. satellite. The fins, typically eight in number, are of equal length and fit in a circle. An insulating multilayer protection 9 envelopes and isolates the satellite, reducing the input of solar radiation or radiation generated by the finned radiator in the satellite. The role of the finned radiator 7 is to radiate about 60% of the heat produced by the Progressive Wave Tube to the space serving as a cold source, this ratio depending on the mode of operation of the tube. For this purpose, in the present embodiment example, the finned radiator 7 receives, for example, a surface treatment by sulfuric anodization, so as to give it a minimum emissivity c of 0.8 and typical values of early solar absorptivity. of life aBOL = 0.45 and at the end of life aEOL = 0.7. The rest of the heat, about 40%, is dissipated in the wall supporting the tube. In the opposite direction, the finned radiator 7 receives radiation emitted by the sun or another external radiation source, and transmits it by conduction to the collector 6 of the traveling wave tube 5.

Un tel dispositif est nommé tube à collecteur rayonnant (en langue anglaise RCTWT de Radiatively Cooled Traveling-Wave Tube). De tels dispositifs sont classiquement installés sur les arêtes proches des faces Nord et Sud, de manière à ce que les collecteurs rayonnants disposent d'un angle de rayonnement le plus grand possible, dans une zone peu éclairée par le soleil. Cependant, on comprend que, lorsque une série de ces tubes à collecteur rayonnant 5 sont disposés côte à côte, les radiateurs à ailettes 7 des tubes 5 situés entre d'autres tubes voient leur zone de rayonnement vers l'espace masqué par les radiateurs à ailettes 7 qui les entourent, ce qui réduit leur efficacité. De même, du fait de la puissance rayonnée, l'espacement entre les refroidisseurs à ailettes doit éventuellement être augmenté, ce qui implique d'augmenter le pas entre les tubes à ondes progressives au sein de la charge utile. Or il est souhaitable, pour des raisons de performances de la charge utile, de réduire autant que faire se peut la longueur des guides d'ondes entre les antennes réceptrices, et les tubes à ondes progressives 5. Il est donc parfois nécessaire de disposer des tubes au milieu d'une face, ce qui est réduit naturellement la capacité de refroidissement du collecteur rayonnant, particulièrement s'il s'agit d'une face autre que Nord ou Sud. Que ce soit pour des raisons de proximité des tubes ou de tubes dont les collecteurs sont disposés sur une face exposée au rayonnement solaire, certains des collecteurs rayonnant voient, dans les conditions les pires, leur température s'élever jusqu'à environ 220 °C. Une telle température est susceptible de provoquer des dommages au niveau des matériaux composant le collecteur, et par exemple au niveau de la tête 12 du collecteur ("potting" en langue anglaise), qui solidarise les ailettes au collecteur par l'intermédiaire d'une colle. A température trop élevée, le tube associé risque la destruction. Ce problème de réduction de la température maximale des collecteurs rayonnants est donc critique. Such a device is called Radiative Cooled Traveling-Wave Tube (RCTWT). Such devices are conventionally installed on the edges close to the North and South faces, so that the radiant collectors have the largest possible radiation angle in a zone poorly lit by the sun. However, it will be understood that when a series of these radially collector tubes 5 are arranged side by side, the finned radiators 7 of the tubes 5 located between other tubes have their radiation zone towards the space masked by the radiators. 7 fins that surround them, which reduces their effectiveness. Likewise, because of the radiated power, the spacing between the fin coolers may have to be increased, which implies increasing the pitch between the traveling wave tubes within the payload. However, it is desirable, for reasons of performance of the payload, to reduce as far as possible the length of the waveguides between the receiving antennas, and the traveling wave tubes 5. It is therefore sometimes necessary to have tubes in the middle of a face, which naturally reduces the cooling capacity of the radiant collector, particularly if it is a face other than North or South. Whether for reasons of proximity of the tubes or tubes whose collectors are arranged on a face exposed to solar radiation, some of the radiant collectors see, under the worst conditions, their temperature rise to about 220 ° C. . Such a temperature is likely to cause damage to the materials composing the collector, and for example at the head 12 of the collector ("potting" in English), which secures the fins to the collector via a glue. At too high a temperature, the associated tube risks destruction. This problem of reducing the maximum temperature of the radiant collectors is therefore critical.

Un autre document brevet EP 1 495 964 (Alcatel 2003) décrit des tubes à ondes progressives à deux étages conductifs, le second étage étant à haute température, disposé à l'intérieur d'un "logement" et couplé conductivement à d'autres tubes ainsi qu'à une surface de l'enceinte rayonnant vers l'espace. Le réceptacle radiatif est préférentiellement solidarisé aux collecteurs : le réceptacle radiatif est en fait couplé conductivement à l'aide de moyen de répartition de chaleur en interposant un joint conducteur thermique. Les tubes utilisés dans cette invention transfèrent leur chaleur à d'autres dispositifs de façon conductive. Cette solution présente encore une certaine complexité de mise en oeuvre. Another patent document EP 1 495 964 (Alcatel 2003) describes two-stage conductive traveling-wave tubes, the second stage being at high temperature, disposed inside a "housing" and conductively coupled to other tubes. as well as a surface of the enclosure radiating towards the space. The radiative receptacle is preferably secured to the collectors: the radiative receptacle is in fact conductively coupled by means of heat distribution means by interposing a thermal conductive seal. The tubes used in this invention transfer their heat to other devices in a conductive manner. This solution still has a certain complexity of implementation.

On comprend que, pour cette application de dissipation de chaleur en ambiance spatiale, les dispositifs cités sont soit complexes soit insuffisamment efficaces, ce qui entraîne des limitations dans la puissance dissipable. Les solutions évoquées entrainent des contraintes d'accommodation fortes, des impacts sur les performances RF et sur la masse de la charge utile envisageable (car une augmentation des longueurs des guides d'onde est nécessaire si tous les tubes doivent être implantés sur les arêtes Est/Ouest du Module de Communication Télécom) : la température des radiateurs des tubes à collecteur rayonnant est critique en cas chaud, et il n'y a pas de paramètre d'ajustement autre que le pas entre les tubes, qui est figé en début de programme. De plus, il n'est pas possible de compenser la fuite radiative vers l'espace lorsque le tube est en mode "No drive" c'est-à-dire sans alimentation en signal RF ou inactif (augmentation du bilan de réchauffage du satellite). It is understood that, for this application of heat dissipation in a spatial environment, the devices mentioned are either complex or insufficiently effective, which leads to limitations in the dissipable power. The evoked solutions result in strong accommodation constraints, impacts on RF performance and the mass of the payload that can be envisaged (because an increase in the lengths of the waveguides is necessary if all the tubes must be implanted on the East edges. / West Telecom Communication Module): the temperature of radiators radiating collector tubes is critical in hot cases, and there is no adjustment parameter other than the pitch between the tubes, which is frozen at the beginning of program. In addition, it is not possible to compensate the radiative leak towards the space when the tube is in "No drive" mode, that is to say without RF signal power supply or inactive (increase of the satellite heating balance) ).

Un second problème est posé par la nécessité de simuler au sol, préalablement au lancement d'un satellite, le fonctionnement de la charge utile, dans des conditions aussi proches de l'environnement spatial que possibles. La charge utile devrait en théorie pouvoir être testée en ambiance de vide, avec une dissipation de chaleur par rayonnement et une simulation de rayonnement solaire. Pour réguler en température des équipements dissipatifs sur les charges utiles Télécom (par exemple des antennes actives, et des sources d'antennes), on utilise notamment des charges à eau. La mise en place de ces charges à eau est très contraignante. Elle implique en effet l'implantation d'un échangeur dans le caisson et quelque fois à l'intérieur du satellite (risque de fuites et dégazage). Il est également nécessaire d'implanter un contrôle thermique sur les tuyaux d'alimentation en eau (matelas isolant multicouche et lignes de réchauffage) pour éviter que l'eau gèle. Le système d'alimentation se révèle complexe (régulation du débit et de la température de l'eau). La configuration de test est donc complexe et sa mise en oeuvre lourde. Par contre, à l'heure actuelle, il n'existe aucun dispositif pour contrôler et monter la température des radiateurs des tubes à collecteur rayonnant en cours de test vers les objectifs visés. Par ailleurs, la durée de mise en place et le coût d'un essai en ambiance de vide sont tels qu'un problème en essai doit être autant que possible évité. Enfin, en l'absence de moyen adéquat de simulation de flux solaire, les tubes à collecteur rayonnant sont testés en dessous de leur valeur de fonctionnement nominale : en effet, en l'absence de flux solaire, la température du radiateur est environ 50°C plus froide que la prédiction vol et on est très loin de l'objectif du test (soit typiquement au dessus de la prédiction en vol). A second problem is the need to simulate on the ground, prior to the launch of a satellite, the operation of the payload, under conditions as close to the space environment as possible. The payload should theoretically be able to be tested in a vacuum environment, with radiation heat dissipation and solar radiation simulation. In order to regulate in temperature dissipative equipments on the payloads Telecom (for example active antennas, and sources of antennas), water charges are used in particular. The installation of these water charges is very restrictive. It implies the implementation of an exchanger in the box and sometimes inside the satellite (risk of leakage and degassing). It is also necessary to implement a thermal control on the water supply pipes (multilayer insulation blanket and heating lines) to prevent the water from freezing. The feeding system is complex (regulation of water flow and temperature). The test configuration is therefore complex and its implementation is cumbersome. However, at the present time, there is no device for controlling and raising the temperature of the radiators of the tubes with radiant collector under test towards the objectives aimed at. Moreover, the duration of installation and the cost of a test in a vacuum environment are such that a test problem must be avoided as much as possible. Finally, in the absence of an adequate means of simulating solar flux, the tubes with radiant collector are tested below their nominal operating value: indeed, in the absence of solar flux, the temperature of the radiator is approximately 50 ° C is colder than flight prediction and is far from the test objective (typically above flight prediction).

Cette absence de solution permettant un test adéquat au sol est préjudiciable à une validation de la conception de la charge utile selon les exigences du client, et peut amener à l'apparition de problèmes imprévus en vol. This lack of a solution allowing an adequate test on the ground is detrimental to a validation of the design of the payload according to the requirements of the customer, and can lead to the appearance of unforeseen problems in flight.

Objectifs de l'invention La présente invention a donc pour objet de remédier aux inconvénients précités en proposant un nouveau dispositif de refroidissement de charge utile de satellite, utilisable tant en vol spatial qu'en étape de test au sol. Selon un second objectif de l'invention, celle-ci est peu onéreuse à mettre en oeuvre et mécaniquement simple. OBJECTS OF THE INVENTION The present invention therefore aims to overcome the aforementioned drawbacks by proposing a new satellite payload cooling device, usable both in space flight and ground test stage. According to a second objective of the invention, it is inexpensive to implement and mechanically simple.

Exposé de l'invention L'invention vise en premier lieu un dispositif de contrôle thermique pour un équipement dissipatif de chaleur par rayonnement, comportant des moyens de filtrage réversible d'une partie comprise entre deux valeurs extrêmes prédéterminées, du rayonnement émis ou reçu par l'équipement dissipatif dans au moins une gamme de longueurs d'ondes et des moyens de commande de ces moyens de filtrage sélectif. SUMMARY OF THE INVENTION The invention firstly relates to a thermal control device for a radiative heat dissipative equipment, comprising means for reversibly filtering a portion between two predetermined extreme values, of the radiation emitted or received by the radiation. dissipative equipment in at least one range of wavelengths and means for controlling these selective filtering means.

Selon une mise en oeuvre préférée, les moyens de filtrage comportent un écran disposé autour d'au moins une partie de l'angle solide de rayonnement de l'équipement dissipatif. Selon diverses mises en oeuvre éventuellement utilisées en conjonction : - au moins une gamme de longueurs d'ondes filtrée réversiblement fait partie du domaine infrarouge, - au moins une gamme de longueurs d'ondes filtrée réversiblement fait partie des domaines visible et ultraviolet constituant le rayonnement solaire, l'énergie du rayonnement solaire étant principalement concentrée dans le domaine visible. Dans un mode de réalisation préféré, les moyens de filtrage comportent au moins un écran électrochrome élémentaire, dont la transparence varie entre deux valeurs limites dans une gamme de longueur d'onde prédéterminée, selon la tension électrique appliquée à ses bornes. On comprend que l'écran électrochrome élémentaire peut être une couche d'un dispositif d'écran multicouche. According to a preferred embodiment, the filtering means comprise a screen disposed around at least a portion of the solid radiation angle of the dissipative equipment. According to various implementations possibly used in conjunction: at least one reversibly filtered range of wavelengths is part of the infrared range, at least one filtered wavelength range is reversibly part of the visible and ultraviolet domains constituting the radiation. solar energy, the energy of the solar radiation being mainly concentrated in the visible domain. In a preferred embodiment, the filtering means comprise at least one elementary electrochromic screen, the transparency of which varies between two limit values in a predetermined wavelength range, according to the voltage applied to its terminals. It is understood that the elementary electrochromic screen may be a layer of a multilayer screen device.

La variation de la transparence qui est caractérisée par sa transmitivité (ou transmittance) entraine par conséquent la variation de l'absorptivité et de la réflectivité par l'application de l'équation : absorptivité + transmitivité + réflectivité = 1 ; il est à noter que l'absorptivité est égale à l'émissivité pour une longueur d'onde donnée. The variation of the transparency which is characterized by its transmitivity (or transmittance) consequently leads to the variation of the absorptivity and the reflectivity by the application of the equation: absorptivity + transmitivity + reflectivity = 1; it should be noted that the absorptivity is equal to the emissivity for a given wavelength.

Avantageusement dans ce cas, les moyens de commande sont adaptés à faire varier la tension électrique appliquée aux bornes de chaque écran électrochrome élémentaire. On comprend que dans ce cas, l'invention est basée sur la variation choisie de la transparence d'un dispositif électrochrome comprenant un ou plusieurs écrans électrochromes élémentaires, entourant par exemple le radiateur d'un tube à collecteur rayonnant, en fonction d'une tension électrique donnée et appliquée sur chaque écran électrochrome élémentaire, liée à une logique de commande en fonction des conditions d'environnement et des consignes prédéterminées. La transmitivité totale du dispositif électrochrome est déterminée pour chaque gamme de longueurs d'onde. Advantageously in this case, the control means are adapted to vary the voltage applied across the terminals of each elementary electrochromic screen. It is understood that in this case, the invention is based on the chosen variation of the transparency of an electrochromic device comprising one or more elementary electrochromic screens, surrounding for example the radiator of a collector tube radiating, depending on a electrical voltage given and applied to each elementary electrochromic screen, linked to a control logic according to the environmental conditions and predetermined instructions. The total transmissivity of the electrochromic device is determined for each range of wavelengths.

Dans un mode de réalisation avantageux, correspondant à une utilisation "vol", le dispositif électrochrome comprend deux écrans électrochromes élémentaires, ayant: - pour le premier une transparence pilotable dans le domaine infrarouge et une forte transparence dans le domaine visible, - pour le second une transparence pilotable dans le domaine visible ainsi qu'une forte transparence dans le domaine infrarouge. La face du dispositif électrochrome en regard du radiateur du tube à collecteur rayonnant appelée face interne est revêtue d'un traitement à forte transparence dans les deux gammes de longueurs d'onde et à très faible émissivité dans la gamme infrarouge (donc à très faible réflectivité). La face externe du dispositif électrochrome située à l'extérieur du satellite est revêtue d'un traitement à forte transparence dans la gamme infrarouge et, suivant l'application, une transparence faible ou ajustable dans la gamme du spectre solaire. In an advantageous embodiment, corresponding to a "flight" use, the electrochromic device comprises two elementary electrochromic screens, having: - for the first a controllable transparency in the infrared range and a high transparency in the visible range, - for the second a controllable transparency in the visible range and a high transparency in the infrared range. The face of the electrochromic device facing the radiator of the radially collector tube called internal face is coated with a treatment with high transparency in the two ranges of wavelengths and very low emissivity in the infrared range (therefore very low reflectivity ). The outer face of the electrochromic device located outside the satellite is coated with a high transparency treatment in the infrared range and, depending on the application, a low or adjustable transparency in the range of the solar spectrum.

On comprend que, dans le cas d'une application à un satellite comportant des équipements fortement dissipatifs dotés de radiateurs, le dispositif comporte alors des moyens de limiter le flux solaire dans le domaine visible (VIS) absorbé par ces radiateurs et des moyens de limiter la puissance Infrarouge (IR) rayonnée par le radiateur vers son environnement externe, en jouant sur la transmitivité dans le spectre visible et la transmitivité dans le spectre infrarouge. Dans ce cas, avantageusement, la transmitivité du dispositif complet, est susceptible de varier : - dans le spectre infrarouge entre environ 0.98 et environ 0.2 en fonction d'une première consigne en tension appliquée au premier écran électrochrome élémentaire, la réflectivité infrarouge restant nulle sur la face interne de l'écran, - et dans le spectre visible entre environ 0.02 et environ 0.98 inversement à la réflectivité en fonction d'une seconde consigne en tension appliquée à la seconde couche de matériau électrochrome. Selon un autre mode de réalisation, correspondant à une utilisation dite "sol", le dispositif électrochrome comprend un écran électrochrome élémentaire, ayant sa transmitivité pilotable dans le domaine infrarouge, la transmitivité de l'écran, étant susceptible de varier dans le spectre infrarouge entre environ 0.2 et au moins 0.7 en fonction d'une consigne de tension électrique : la réflectivité infrarouge de la face interne et externe de l'écran électrochrome étant nulle. Dans un mode de réalisation avantageux, la face interne du dispositif est réalisée par dépôt sur un substrat d'un dépôt multicouche transparent dans l'infrarouge, qui lui confère une réflectivité infrarouge proche de O. Dans un mode de réalisation avantageux, le filtrage dans le domaine visible est réalisé directement au niveau de la face externe de l'écran électrochrome dédié au filtrage dans l'Infrarouge par dépôt sur le substrat d'un dépôt multicouche transparent dans l'infrarouge avec une réflectivité élevée de l'ordre de 0.98 dans le domaine visible. Dans ce cas, un seul écran électrochrome est nécessaire. Selon un mode préféré de réalisation, le dispositif comporte des capteurs de paramètres d'environnement incluant notamment : température de l'écran, température de la partie la plus chaude de l'équipement dissipatif et ensoleillement de l'écran. Dans un cas particulier d'application de l'invention, l'équipement dissipatif est un tube à onde progressive du type à collecteur rayonnant, ledit tube comportant un collecteur dépassant à l'extérieur des parois d'un engin placé dans un environnement de vide poussé, le collecteur étant solidarisé à un refroidisseur rayonnant vers l'extérieur de l'engin. On comprend que l'utilisation d'un dispositif électrochrome permettant le filtrage à l'aide de matériaux électrochromes, dont la transparence totale est modifiable selon une logique prédéterminée, permet de piloter le rayonnement du collecteur rayonnant du tube ou le rayonnement reçu du soleil sur ce collecteur. Une régulation selon les conditions d'environnement est alors possible. L'invention vise sous un autre aspect un procédé de pilotage d'un dispositif de contrôle thermique dans le cas où le dispositif électrochrome permettant le filtrage à l'aide de matériaux électrochromes comprend deux écrans électrochromes élémentaires (un dans le spectre visible et un dans le spectre IR), le procédé comportant des étapes : - en cas chaud, lorsque l'équipement dissipatif est opérationnel et soumis à un flux solaire, de commande d'une transmitivité faible du dispositif électrochrome dans le spectre visible et d'une transmitivité forte dans le spectre infrarouge pour une longueur d'onde donnée, - en cas froid, lorsque l'équipement dissipatif n'est pas opérationnel, de commande d'une transmitivité élevée dans le spectre visible et d'une transmitivité faible dans le spectre IR pour une longueur d'onde donnée. Un équipement dissipatif est dit opérationnel quand il alimenté en puissance électrique et/ou RF et dissipe donc de la chaleur. Il est dit non opérationnel, quand il n'est pas alimenté en puissance électrique et /ou RF et ne dissipe pas de chaleur. Avantageusement, dans ce cas, le procédé comporte également une étape de détermination de cas chaud ou froid par relevé de mesures de températures du dispositif électrochrome et de l'équipement dissipatif et comparaison de ces valeurs à des seuils prédéterminés. It is understood that, in the case of an application to a satellite comprising highly dissipative equipment with radiators, the device then comprises means for limiting the solar flux in the visible range (VIS) absorbed by these radiators and limiting means Infrared power (IR) radiated by the radiator to its external environment, playing on transmitivity in the visible spectrum and transmitivity in the infrared spectrum. In this case, advantageously, the transmitivity of the complete device, is likely to vary: in the infrared spectrum between about 0.98 and about 0.2 as a function of a first voltage setpoint applied to the first elementary electrochromic screen, the infrared reflectivity remaining zero on the inner face of the screen, and in the visible spectrum between about 0.02 and about 0.98 inversely to the reflectivity as a function of a second voltage setpoint applied to the second layer of electrochromic material. According to another embodiment, corresponding to a so-called "ground" use, the electrochromic device comprises an elementary electrochromic screen, having its controllable transmitivity in the infrared range, the transmitivity of the screen, being capable of varying in the infrared spectrum between about 0.2 and at least 0.7 depending on an electrical voltage setpoint: the infrared reflectivity of the inner and outer face of the electrochromic screen being zero. In an advantageous embodiment, the internal face of the device is produced by depositing on a substrate a multilayer deposit transparent in the infrared, which gives it an infra-red reflectivity close to 0. In an advantageous embodiment, the filtering in the visible range is made directly at the outer face of the electrochromic screen dedicated to infrared filtering by deposition on the substrate of a multilayer transparent deposit in the infrared with a high reflectivity of the order of 0.98 in the visible domain. In this case, only one electrochromic screen is required. According to a preferred embodiment, the device comprises environmental parameter sensors including in particular: screen temperature, temperature of the hottest part of the dissipative equipment and sunlight of the screen. In a particular case of application of the invention, the dissipative equipment is a progressive wave tube of the radiant collector type, said tube comprising a collector protruding outside the walls of a machine placed in a vacuum environment. pushed, the collector being secured to a cooler radiating outwardly of the machine. It is understood that the use of an electrochromic device for filtering using electrochromic materials, the total transparency of which can be modified according to a predetermined logic, makes it possible to control the radiation of the collector radiating from the tube or the radiation received from the sun on this collector. Regulation according to the environmental conditions is then possible. Another aspect of the invention is a method for controlling a thermal control device in the case where the electrochromic device for filtering using electrochromic materials comprises two elementary electrochromic screens (one in the visible spectrum and one in the visible spectrum). the IR spectrum), the process comprising steps: - in the hot case, when the dissipative equipment is operational and subjected to a solar flux, controlling a weak transmitivity of the electrochromic device in the visible spectrum and a strong transmitivity in the infrared spectrum for a given wavelength, - in a cold case, when the dissipative equipment is not operational, to control a high transmitivity in the visible spectrum and a low transmittance in the IR spectrum for a given wavelength. Dissipative equipment is said to be operational when it is supplied with electrical power and / or RF and thus dissipates heat. It is said to be non-operational, when it is not supplied with electrical power and / or RF and does not dissipate heat. Advantageously, in this case, the method also comprises a hot or cold case determination step by taking measurements of the electrochromic device and the dissipative equipment and comparing these values with predetermined thresholds.

On comprend qu'en cas chaud, l'écran permet de réduire la température du radiateur des tubes à collecteur rayonnant en réduisant le flux solaire reçu par le radiateur du tube à collecteur rayonnant, tout en laissant sortir le rayonnement infrarouge émis par le radiateur. L'échauffement au niveau des parties externes du tube (radiateur, collecteur, potting) est limité et les composants restent sous leur température de qualification. En cas froid, le dispositif électrochrome à la transparence IR pilotable permet de réduire le bilan de réchauffage du satellite en réduisant la puissance rayonnée par le radiateur du tube vers l'espace. L'invention vise également un procédé de pilotage d'un dispositif de contrôle thermique, dans le cas où le dispositif électrochrome comprend un écran électrochrome élémentaire, comportant une étape, lorsque l'équipement dissipatif est opérationnel et non soumis à un flux solaire, de pilotage de la tension appliquée à l'écran élémentaire de manière à présenter une transmitivité en infrarouge comprise entre environ 0,2 et au moins 0,7, selon des objectifs préalablement déterminés de température de la partie la plus chaude de l'équipement dissipatif, et des mesures de la température de ladite partie. Un dispositif de mesure de température des parties externes du tube à collecteur rayonnant et de l'écran électrochrome, associé à une boucle de rétroaction sur la commande en tension de l'écran permettent, par exemple, de réaliser cette fonction. Dans un mode de réalisation favorable, l'équipement dissipatif est opérationnel dans une chambre thermique sous vide ou dans une salle d'intégration. On comprend que le dispositif comporte des moyens de limiter la puissance rayonnée par le radiateur vers son environnement externe de manière à compenser, par exemple, l'absence de simulation du flux solaire, dans le cas d'un test d'un satellite au sol en ambiance de vide. It will be understood that, in a hot situation, the screen makes it possible to reduce the temperature of the radiator of the tubes with radiant collector by reducing the solar flux received by the radiator of the collector tube while radiating the infrared radiation emitted by the radiator. The heating at the external parts of the tube (radiator, collector, potting) is limited and the components remain below their qualification temperature. In a cold case, the electrochromic device with controllable IR transparency makes it possible to reduce the heating balance of the satellite by reducing the power radiated by the radiator from the tube to the space. The invention also relates to a method for controlling a thermal control device, in the case where the electrochromic device comprises an elementary electrochromic screen, comprising a step, when the dissipative equipment is operational and not subjected to a solar flux, of controlling the voltage applied to the elementary screen so as to have an infrared transmitivity of between about 0.2 and at least 0.7, according to predetermined temperature objectives of the hottest part of the dissipative equipment, and measurements of the temperature of said portion. A device for measuring the temperature of the external parts of the radiator collector tube and the electrochromic screen, associated with a feedback loop on the voltage control of the screen allow, for example, to perform this function. In a favorable embodiment, the dissipative equipment is operational in a vacuum heat chamber or in an integration room. It will be understood that the device comprises means of limiting the power radiated by the radiator towards its external environment so as to compensate, for example, for the absence of simulation of the solar flux, in the case of a test of a satellite on the ground in a vacuum environment.

Selon divers modes de réalisation : - le procédé de contrôle thermique est actif en fonction de la position orbitale, de l'ensoleillement reçu ; - le procédé de contrôle thermique est actif en fonction de la température de l'écran équipée d'une thermistance de pilotage ; - le procédé de contrôle thermique est actif en fonction de la température du radiateur du tube radiatif équipé d'une thermistance de pilotage ; - le procédé de contrôle thermique est actif en fonction de l'information reçue d'un senseur photovoltaïque fixée sur l'écran électrochrome recevant le flux solaire. According to various embodiments: the thermal control method is active as a function of the orbital position, of the sunshine received; the thermal control method is active as a function of the temperature of the screen equipped with a piloting thermistor; the thermal control method is active as a function of the temperature of the radiator of the radiative tube equipped with a piloting thermistor; the thermal control method is active as a function of the information received from a photovoltaic sensor fixed on the electrochromic screen receiving the solar flux.

Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de filtrage est réalisé en matériau thermochrome, dont la transmitivité infrarouge et/ou visible, et la réflectivité visible varient en fonction de la température du matériau. On comprend que la température du dispositif de filtrage est elle-même fonction de la température du radiateur du tube radiatif et de l'environnement externe : la logique de variation des caractéristiques thermo-optiques de l'écran thermochrome est sensiblement identique à celle d'un écran électrochrome. Selon un autre mode de réalisation, l'écran élémentaire est réalisé en un matériau photochrome dont la transmitivité infrarouge et/ou visible, et la réflectivité visible varient en fonction de sa température.. On comprend que la température du dispositif de filtrage est elle-même fonction de la température du radiateur du tube radiatif et de l'environnement externe : la logique de variation des caractéristiques thermo-optiques de l'écran photochrome est sensiblement identique à celle d'un écran électrochrome. According to another embodiment, the filtering device is made of thermochromic material, whose infrared and / or visible transmitivity, and the visible reflectivity vary depending on the temperature of the material. It is understood that the temperature of the filtering device is itself a function of the temperature of the radiator radiator and the external environment: the logic of variation of the thermo-optical characteristics of the thermochromic screen is substantially identical to that of an electrochromic screen. According to another embodiment, the elementary screen is made of a photochromic material whose infrared and / or visible transmittance, and the visible reflectivity vary according to its temperature. It is understood that the temperature of the filtering device is itself same function of the temperature of the radiator radiator and the external environment: the logic of variation of the thermo-optical characteristics of the photochromic screen is substantially identical to that of an electrochromic screen.

Brève description des figures Les buts et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description et des dessins d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, et pour lequel les dessins représentent : - figure 1 (déjà citée) : un schéma de principe d'un tube à collecteur rayonnant, - figure 2 : un schéma de principe du contrôle thermique du radiateur du tube radiatif à l'aide d'un écran électrochrome (dans une application vol en cas chaud), - figure 3 : un schéma de principe du contrôle thermique du radiateur du tube radiatif à l'aide d'un écran électrochrome (dans une application vol en cas froid avec un tube en mode non opérationnel), - figure 4 : un schéma de principe du contrôle thermique du radiateur du tube radiatif à l'aide d'un écran électrochrome (application sol). BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES The aims and advantages of the invention will be better understood on reading the description and the drawings of a particular embodiment, given by way of non-limiting example, and for which the drawings represent: FIG. 1 (already cited): a schematic diagram of a collector tube radiating, - figure 2: a schematic diagram of the thermal control of the radiator radiator tube using an electrochromic screen (in a flight application in case 3): a schematic diagram of the thermal control of the radiator radiator using an electrochromic screen (in a cold flight application with a tube in a non-operational mode), FIG. schematic diagram of the thermal control of the radiator radiator using an electrochromic screen (ground application).

Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention L'invention trouve sa place au sein d'un engin spatial, dans le présent exemple nullement limitatif un satellite en orbite autour de la Terre. On considère ici un satellite de télécommunications en orbite géostationnaire stabilisé sur trois axes. Il reste cependant clair que l'invention s'applique également à tout autre type de support placé dans le vide et destiné à dissiper sa chaleur purement par rayonnement. On définit pour la suite de la description le terme de spectre infrarouge par la 25 bande de longueurs d'ondes comprises approximativement entre 780 nm et 100 pm. De même, on, définit le terme de spectre solaire constitué par le domaine ultraviolet ayant une bande de longueurs d'ondes comprises sensiblement entre 10nm et 400 nm et le domaine visible ayant une bande de longueurs d'ondes 30 comprises sensiblement entre 400nm et 780 nm. L'énergie contenue dans le spectre solaire est principalement concentrée dans le domaine visible et on ne cherche pas particulièrement à filtrer le domaine ultraviolet. La fiqure 2 illustre alors, de façon schématique, une mise en oeuvre non limitative du dispositif de contrôle thermique selon l'invention. DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT OF THE INVENTION The invention finds its place within a spacecraft, in the present example in no way limiting a satellite orbiting the Earth. We consider here a telecommunications satellite in geostationary orbit stabilized on three axes. However, it remains clear that the invention also applies to any other type of support placed in the vacuum and intended to dissipate its heat purely by radiation. For the remainder of the description, the term "infrared spectrum" is defined by the wavelength band lying approximately between 780 nm and 100 μm. Similarly, the term "solar spectrum" is defined as the ultraviolet range having a wavelength band of substantially between 10 nm and 400 nm and the visible range having a wavelength band of substantially between 400 nm and 780 nm. nm. The energy contained in the solar spectrum is mainly concentrated in the visible range and we do not particularly seek to filter the ultraviolet domain. Figure 2 then schematically illustrates a non-limiting implementation of the thermal control device according to the invention.

On reconnait sur cette figure, par analogie à la figure 1 représentative de l'art antérieur, les divers éléments, évoqués plus haut, qui composent un tube à collecteur rayonnant 5, de type connu en soi. Les dimensions et matériaux des éléments de ce tube à collecteur rayonnant sortent du cadre de la présente invention et ne sont donc pas détaillés plus avant ici. Contrairement à l'art antérieur, le dispositif de contrôle thermique, tel que décrit dans le présent exemple nullement limitatif, comporte un écran électrochrome 13, disposé autour du collecteur rayonnant 6, ou d'une série de collecteurs 6 juxtaposés. L'écran électrochrome 13 s'interpose ici entre le radiateur à ailettes 7 et l'espace, de telle sorte que tout rayonnement émis vers l'espace par le radiateur à ailettes 7 vient nécessairement traverser ledit écran 13. Dans une autre mise en oeuvre, l'écran 13 intercepte une partie seulement de la zone de vue du radiateur à ailettes 7, par exemple la zone dans laquelle est susceptible de se trouver le Soleil lors du mouvement du satellite autour de la Terre. Cet écran électrochrome 13 présente ici cinq faces, et est de forme globalement parallélépipédique. Il est disposé de telle sorte que ses faces sont sensiblement parallèles aux faces du satellite et que ses faces perpendiculaires à la paroi du satellite dont émerge le collecteur 6 viennent affleurer la protection isolante multicouche 9. Une distance de un à quelques centimètres est ménagée entre les faces de l'écran électrochrome 13 et les ailettes ou la tête 12 du radiateur à ailettes 7. L'écran électrochrome 13 peut être rigide ou souple : il est composé, dans le présent exemple, d'une ou plusieurs couches de matériau électrochrome (par exemple, oxyde de tungstène, tantale, niobium ou oxyhydroxyde de métal de transition), séparées par une couche électrolyte conductrice ionique (par exemple, polymère ou couche minérale avec oxydes de tungstène, tantale, molybdène), cet assemblage étant pris en sandwich par deux couches d'oxyde électroconducteur transparent (par exemple, ZnO :Al ou In2O3 :Sn) appliqués sur substrat en verre ou en polymère par exemple : ces deux couches d'oxyde électroconducteur sont considérées transparentes dans les domaines infrarouge et visible, et servent d'électrodes connectées à une alimentation en tension électrique. La face du substrat en regard du radiateur à ailettes 7 a une forte transparence IR et une réflectivité IR pratiquement nulle pour la longueur d'onde X0 de rayonnement IR du radiateur à ailettes 7 : pour cela, cette face est recouverte d'un dépôt multicouche constitué de couches minces diélectriques transparentes et non absorbantes ; des couches de faible indice de réfraction (par exemple, MgF2 ou SiO2) sont alternées avec des couches de fort indice de réfraction (par exemple, TiO2 ou ZnS). L'épaisseur typique d'un dépôt multicouche est de l'ordre de quelques µm. La longueur d'onde X0 du rayonnement IR du radiateur à ailettes 7 en fonctionnement est de l'ordre de 6µm ce qui correspond à une température du radiateur à ailettes 7 de l'ordre de 200°C d'après la loi de Wien (température en Kelvin = 2898/X0 où X0 est en µm et correspond à la luminance maximale du rayonnement du radiateur à ailettes 7). On rappelle qu'un matériau électrochrome est un matériau qui peut exister sous deux états d'oxydoréduction, et dont les propriétés optiques sont modifiées, de façon réversible, par application d'une charge électrique, typiquement comprise entre 0.5 et 2V. Toute la plage de valeurs de propriétés optiques comprises entre les valeurs correspondant aux deux états d'oxydoréduction peut être atteinte, selon la charge électrique appliquée. Après l'application de la consigne en tension, la durée de changement de couleur est de l'ordre d'une dizaine de secondes. It is recognized in this figure, by analogy with Figure 1 representative of the prior art, the various elements, mentioned above, which make up a collector tube radiator 5, of a type known per se. The dimensions and materials of the elements of this collector tube radiating out of the scope of the present invention and are therefore not detailed further here. In contrast to the prior art, the thermal control device, as described in this non-limiting example, comprises an electrochromic screen 13, disposed around the radiant collector 6, or a series of collectors 6 juxtaposed. The electrochromic screen 13 is interposed here between the finned radiator 7 and the space, so that any radiation emitted to the space by the finned radiator 7 necessarily passes through said screen 13. In another implementation , the screen 13 intercepts only part of the viewing area of the finned radiator 7, for example the area in which is likely to be the Sun during the movement of the satellite around the Earth. This electrochromic screen 13 has five faces here, and is of generally parallelepiped shape. It is arranged in such a way that its faces are substantially parallel to the faces of the satellite and that its faces perpendicular to the wall of the satellite from which the collector 6 emerges are flush with the multilayer insulating protection 9. A distance of one to a few centimeters is provided between the the electrochromic screen 13 and the fins or the head 12 of the finned radiator 7. The electrochromic screen 13 may be rigid or flexible: it is composed, in the present example, of one or more layers of electrochromic material ( for example, tungsten oxide, tantalum, niobium or transition metal oxyhydroxide), separated by an ionic conductive electrolyte layer (for example, polymer or mineral layer with oxides of tungsten, tantalum, molybdenum), this assembly being sandwiched by two layers of transparent electroconductive oxide (for example, ZnO: Al or In2O3: Sn) applied to a glass or polymer substrate, for example: these two layers of electroconductive oxide are considered transparent in the infrared and visible areas, and serve as electrodes connected to an electrical voltage supply. The face of the substrate facing the finned radiator 7 has a high IR transparency and a practically zero IR reflectivity for the IR radiation wavelength λ 0 of the finned radiator 7: for this, this face is covered with a multilayer deposit consisting of thin transparent and non-absorbing dielectric layers; layers of low refractive index (eg, MgF 2 or SiO 2) are alternated with high refractive index layers (eg, TiO 2 or ZnS). The typical thickness of a multilayer deposit is of the order of a few μm. The wavelength λ 0 of the IR radiation of the finned radiator 7 during operation is of the order of 6 μm, which corresponds to a temperature of the finned radiator 7 of the order of 200 ° C. according to Wien's law ( temperature in Kelvin = 2898 / X0 where X0 is in μm and corresponds to the maximum luminance of the radiation of the finned radiator 7). It is recalled that an electrochromic material is a material that can exist in two oxidation-reduction states, and whose optical properties are reversibly modified by application of an electric charge, typically between 0.5 and 2V. The entire range of optical property values between the values corresponding to the two oxidation-reduction states can be attained, depending on the electric charge applied. After applying the voltage setpoint, the color change duration is of the order of ten seconds.

Il est à noter que le changement de couleur persiste après la fin de l'application de la charge électrique, ce qui présente l'intérêt de ne pas nécessiter d'énergie pour le maintien d'une des couleurs du matériau électrochrome. Les propriétés optiques des matériaux électrochromes dépendent naturellement de la composition de ceux-ci. On peut citer parmi ces matériaux la polyaniline, les viologènes, l'oxyde de tungstène, les polyoxotungstates, le dioxyde de titane, divers polymères etc. Dans le présent dispositif, on utilise un matériau électrochrome dont les propriétés optiques varient dans le spectre infrarouge pour le filtrage dans ce spectre et dans le spectre solaire (visible essentiellement) pour le filtrage dans ce spectre. It should be noted that the color change persists after the end of the application of the electric charge, which has the advantage of not requiring energy to maintain one of the colors of the electrochromic material. The optical properties of electrochromic materials naturally depend on the composition thereof. These materials include polyaniline, viologenes, tungsten oxide, polyoxotungstates, titanium dioxide, various polymers, and the like. In the present device, an electrochromic material is used whose optical properties vary in the infrared spectrum for the filtering in this spectrum and in the solar spectrum (visible essentially) for the filtering in this spectrum.

Dans une première variante, dite "vol", du dispositif, l'écran électrochrome 13 est destiné à être emmené en orbite avec le satellite, et doit donc être compatible avec l'environnement spatial. Ses caractéristiques mécaniques et géométriques sont alors déterminées par les contraintes au lancement et lors du vol : tenue au dégazage, cyclage thermique, charges électrostatiques, irradiations UV, flux aérothermique au lancement, contraintes mécaniques au lancement et en vol (particules). L'écran électrochrome 13 est solidarisé aux parois 2, 3 du satellite par des moyens connus en soi, et le dispositif comporte une mise à la masse de cet écran électrochrome 13. Dans cette variante "vol", les matériaux de l'écran électrochrome sont choisis tels que leurs caractéristiques thermo-optiques permettent de maintenir la température de l'écran dans sa gamme de qualification dans l'environnement externe et qu'il est compatible de l'environnement spatial. La réflectivité infrarouge de l'écran électrochrome 13 est nulle et seule la transmitivité varie en fonction de la consigne en tension. La transmitivité de l'écran électrochrome 13 est, dans la présente application, susceptible de varier à la fois dans le spectre infrarouge et dans le spectre visible. Cette disposition peut être atteinte par création d'un dispositif électrochrome comprenant deux couches de matériaux différents (ou deux écrans élémentaires superposés), ayant pour l'une d'entre elles des propriétés optiques pilotables dans le domaine infrarouge, et pour l'autre des propriétés pilotables dans le domaine visible. Cette transmitivité de l'écran complet, est susceptible de varier : - dans le spectre visible entre environ 0.02 et 0.98 en fonction d'une première consigne en tension, - et dans le spectre infrarouge entre environ 0.98 et environ 0.2 en fonction d'une seconde consigne en tension (la réflectivité infrarouge restant nulle sur la face interne de l'écran). Le choix des matériaux et du revêtement de l'écran électrochrome est tel que, pour les phases transitoires, la transmitivité dans le spectre visible et la transmitivité dans le spectre infrarouge évoluent peu en fonction de la température de l'écran électrochrome. Un exemple de matériau électrochrome susceptible de répondre à ce besoin est décrit en détail dans les demandes de brevet Saint Gobain FR 2 904 704 Al et FR2934062Al. Dans le cas éventuel où la transmitivité et la réflectivité dans le spectre visible et la transmitivité dans le spectre infrarouge évoluent en fonction de la température de l'écran électrochrome 13, les matériaux de l'écran électrochrome 13 sont choisis de telle manière que lorsque la température de l'écran électrochrome 13 augmente pour une tension donnée, la transmitivité dans le spectre visible diminue, la réflectivité dans le spectre visible augmente et/ou la transmitivité dans le spectre infrarouge augmente afin que la température du radiateur à ailettes 7 et celle de l'écran électrochrome 13 demeurent stables: L'ajustement de la transmitivité de l'écran est réalisée à l'aide d'un générateur de tension (+/-2V) avec différentes consignes en tension, déterminées selon la nature du matériau. Ce générateur de tension peut être spécifique à cette application, ou au contraire commun avec une autre application nécessitant une génération de tension. Dans cette variante vol, la plage de température de l'écran est typiquement de -45°C à +85°C lorsque le tube à collecteur rayonnant 5 est opérationnel. De même la plage de température de l'écran est typiquement de -160°C à +85°C lorsque le tube à collecteur rayonnant 5 est non opérationnel. In a first variant, called "flight", of the device, the electrochromic screen 13 is intended to be taken into orbit with the satellite, and must therefore be compatible with the space environment. Its mechanical and geometrical characteristics are then determined by the constraints at launch and during the flight: resistance to degassing, thermal cycling, electrostatic charges, UV irradiation, aerothermal flow at launch, mechanical stresses at launch and in flight (particles). The electrochromic screen 13 is secured to the walls 2, 3 of the satellite by means known per se, and the device comprises a grounding of the electrochromic screen 13. In this variant "theft", the electrochromic screen materials are chosen such that their thermo-optical characteristics make it possible to maintain the temperature of the screen in its qualification range in the external environment and that it is compatible with the space environment. The infrared reflectivity of the electrochromic screen 13 is zero and only the transmitivity varies according to the voltage setpoint. The transmitivity of the electrochromic screen 13 is, in the present application, likely to vary both in the infrared spectrum and in the visible spectrum. This arrangement can be achieved by creating an electrochromic device comprising two layers of different materials (or two superimposed elementary screens), having for one of them optical properties controllable in the infrared range, and for the other of controllable properties in the visible range. This transmittance of the complete screen, is likely to vary: in the visible spectrum between about 0.02 and 0.98 as a function of a first voltage setpoint, and in the infrared spectrum between about 0.98 and about 0.2 depending on a second set voltage (the infrared reflectivity remaining zero on the internal face of the screen). The choice of materials and coating of the electrochromic screen is such that, for transient phases, transmittance in the visible spectrum and transmitivity in the infrared spectrum change little depending on the temperature of the electrochromic screen. An example of electrochromic material capable of meeting this need is described in detail in patent applications Saint Gobain FR 2 904 704 A1 and FR2934062Al. In the eventual case where the transmitivity and reflectivity in the visible spectrum and the transmitivity in the infrared spectrum change as a function of the temperature of the electrochromic screen 13, the electrochromic screen 13 materials are chosen in such a way that when the The temperature of the electrochromic screen 13 increases for a given voltage, the transmitivity in the visible spectrum decreases, the reflectivity in the visible spectrum increases and / or the transmitivity in the infrared spectrum increases so that the temperature of the finned radiator 7 and that of the electrochromic screen 13 remain stable: The adjustment of the transmitivity of the screen is carried out using a voltage generator (+/- 2V) with different voltage settings, determined according to the nature of the material. This voltage generator may be specific to this application, or otherwise common with another application requiring voltage generation. In this flight variant, the temperature range of the screen is typically from -45 ° C to + 85 ° C when the radiant collector tube 5 is operational. Similarly, the temperature range of the screen is typically -160 ° C to + 85 ° C when the collector tube 5 is non-operational.

Le dispositif comporte également une connectique (non illustrée sur les figures) adaptée à l'activation de la fonction électrochrome de l'écran 13 et du générateur de tension et des moyens de commande associés (également non illustrés). Ces moyens de commande prennent typiquement la forme d'un processeur doté d'une mémoire supportant un logiciel de pilotage de l'écran électrochrome, selon des données d'environnement reçues par des capteurs d'environnement, notamment : flux solaire reçu, température de l'écran, température du radiateur à ailettes. The device also comprises a connector (not shown in the figures) adapted to the activation of the electrochromic function of the screen 13 and the voltage generator and associated control means (also not shown). These control means typically take the form of a processor with a memory supporting a software for controlling the electrochromic screen, according to environmental data received by environmental sensors, in particular: solar flux received, temperature of the the screen, temperature of the radiator with fins.

Dans une seconde variante, dite "sol" du dispositif, l'écran électrochrome 13 est simplement destiné à permettre des tests de la charge utile du satellite en ambiance de vide au sol. Il est disposé temporairement autour de certains collecteurs. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de dimensionner l'écran 13 en fonction de contraintes spatiales, mais simplement de le doter de caractéristiques permettant de placer cet écran 13 autour de certains ou tous les tubes à collecteurs rayonnant 5, pendant la durée des tests sous vide. Dans cette variante "sol", le matériau électrochrome est choisi tel que la transmitivité infrarouge varie entre 0.2 et 0.7 en fonction de la consigne en tension appliquée par l'opérateur. Cette consigne en tension peut prendre la forme de l'atteinte des objectifs spécifiés par les clients sur la température des radiateurs (soit typiquement au dessus de la prédiction en vol). Le choix des matériaux de l'écran électrochrome 13 est tel que l'émissivité infrarouge de la face interne de l'écran (côté radiateur à ailettes 7) vaut environ 0.04, l'émissivité infrarouge de la face externe vaut environ 0.3 et la réflectivité infrarouge de la face interne et externe de l'écran est nulle. In a second variant, called "ground" of the device, the electrochromic screen 13 is simply intended to allow tests of the payload of the satellite in a vacuum atmosphere on the ground. It is temporarily arranged around some collectors. In this case, it is not necessary to size the screen 13 according to spatial constraints, but simply to provide it with characteristics enabling this screen 13 to be placed around some or all of the tubes with radiant collectors 5, during the duration vacuum tests. In this "ground" variant, the electrochromic material is chosen such that the infrared transmitivity varies between 0.2 and 0.7 as a function of the voltage setpoint applied by the operator. This voltage setpoint can take the form of achieving the objectives specified by the customers on the temperature of the radiators (ie typically above the prediction in flight). The choice of the materials of the electrochromic screen 13 is such that the infrared emissivity of the internal face of the screen (finned radiator side 7) is about 0.04, the infrared emissivity of the external face is about 0.3 and the reflectivity infrared of the inner and outer face of the screen is zero.

L'ajustement des caractéristiques thermo-optiques (transmitivité) de l'écran est réalisé à l'aide d'un générateur de tension (+/-2V) avec différentes consignes en tension, selon une logique prédéterminée. Le dispositif permet notamment de maintenir la température du radiateur 7 sous sa température de qualification en ajustant la consigne en tension. 15 Dans ces deux variantes sol et vol, pour assurer l'aspect sécurité et pilotage, le radiateur 7 du tube 5 est équipé, dans le présent exemple, d'un senseur de température 14 (thermocouple ou thermistance). Le senseur de température 14 sur le radiateur 7 du tube 5 permet d'assurer la fonction sécurité en cas d'atteinte 20 d'une limite prédéfinie en cas chaud. Un second senseur de température 15 est disposé sur l'écran 13. Les deux senseurs de température 14 et 15 permettent de choisir la tension électrique adéquate à appliquer sur l'écran électrochrome 13, pour réguler la température du radiateur 7 du tube 5, en fonction d'abaques préalablement établis à l'aide 25 d'essais élémentaires de caractérisation. The adjustment of the thermo-optical characteristics (transmitivity) of the screen is achieved by means of a voltage generator (+/- 2V) with different voltage setpoints, according to a predetermined logic. The device allows in particular to maintain the temperature of the radiator 7 under its qualification temperature by adjusting the voltage setpoint. In these two soil and flight variants, to ensure the safety and control aspect, the radiator 7 of the tube 5 is equipped, in the present example, with a temperature sensor 14 (thermocouple or thermistor). The temperature sensor 14 on the radiator 7 of the tube 5 makes it possible to provide the safety function if a predetermined limit is reached in a hot situation. A second temperature sensor 15 is disposed on the screen 13. The two temperature sensors 14 and 15 make it possible to choose the appropriate electrical voltage to be applied to the electrochromic screen 13, to regulate the temperature of the radiator 7 of the tube 5, by function of abacuses previously established using elementary characterization tests.

Mode de fonctionnement Le procédé de pilotage de l'écran électrochrome (ou plus généralement un écran à propriétés thermo-optiques commandables), donné ici à titre d'exemple 30 non limitatif, dans le cas d'une application vol, est illustré par les figures 2 et 3. On comprend que le procédé comporte des étapes de : - mesure des températures relevées par les senseurs de température 15, 14 disposés sur l'écran et sur le radiateur, - détermination du cas de fonctionnement : a/ Cas chaud : le radiateur du tube 5 est opérationnel (ce qui est notamment déterminé par le senseur de température 14) et soumis à la partie non filtrée du flux de rayonnement solaire, b/ Cas froid : le tube à collecteur rayonnant 5 est inactif, Par contre, l'écran est supposé soumis à la partie non filtrée du flux de rayonnement solaire. Mode of operation The control method of the electrochromic screen (or more generally a screen with controllable thermo-optical properties), given here by way of nonlimiting example, in the case of a flight application, is illustrated by the FIGS. 2 and 3. It will be understood that the method comprises steps of: measuring the temperatures detected by the temperature sensors 15, 14 disposed on the screen and on the radiator, determining the operating case: a / Hot case: the radiator of the tube 5 is operational (which is determined in particular by the temperature sensor 14) and subjected to the unfiltered part of the solar radiation flux, b / cold case: the collector tube 5 is inactive, however, the screen is assumed to be subjected to the unfiltered part of the solar radiation flux.

Dans le cas chaud, illustré par la figure 2, le radiateur du tube 5 est opérationnel (ce qui est notamment déterminé par le senseur de température 14) et soumis à la partie non filtrée du flux de rayonnement solaire. In the hot case, illustrated in FIG. 2, the radiator of the tube 5 is operational (which is in particular determined by the temperature sensor 14) and subjected to the unfiltered part of the solar radiation flux.

Dans ces conditions, les moyens de commande pilotent la tension appliquée à chaque couche électrochrome de l'écran électrochrome 13 en fonction de sa température de manière à ce que celui-ci présente une transmitivité basse (proche de 0) et une réflectivité forte (proche de 1) dans le domaine visible, et une transmitivité forte (proche de 1) en infrarouge. Under these conditions, the control means control the voltage applied to each electrochromic layer of the electrochromic screen 13 as a function of its temperature so that it has a low transmittance (close to 0) and a strong reflectivity (close of 1) in the visible range, and a strong transmitivity (close to 1) in the infrared.

De ce fait, le rayonnement solaire est largement rejeté par l'écran, et ne contribue donc pas au réchauffement du radiateur à ailettes 7 du tube 5, et, par contre, le rayonnement infrarouge généré par ledit radiateur à ailettes 7, et qui constitue l'essentiel de son rayonnement, traverse pratiquement sans atténuation l'écran 13. Therefore, the solar radiation is largely rejected by the screen, and therefore does not contribute to the heating of the finned radiator 7 of the tube 5, and, instead, the infrared radiation generated by said finned radiator 7, and which constitutes most of its radiation passes virtually without attenuation of the screen 13.

Le résultat est une diminution d'environ quinze degrés de la température du collecteur rayonnant dans ce cas chaud. Par ailleurs, toujours dans ce cas chaud, si la température du radiateur 7 du tube 5, relevée par le senseur de température 14, ou la température de l'écran électrochrome , relevée par le senseur de température 15, atteint un seuil préalablement défini pour chacun, une alarme est envoyée à un centre de contrôle au sol, et un opérateur peut intervenir si il le juge utile, par exemple en décidant l'arrêt du fonctionnement du tube et/ou une modification de la consigne de tension de l'écran électrochrome 13 suivant le résultat de l'analyse d'autres paramètres. Alternativement, en cas d'apparition d'une alarme, le tube 5 est éteint automatiquement, par les moyens de commande à bord du satellite, selon la logique préalablement mémorisée, ce qui provoque l'abaissement de la température du collecteur 6. The result is a decrease of about fifteen degrees in the temperature of the collector radiating in this hot case. Moreover, always in this hot case, if the temperature of the radiator 7 of the tube 5, read by the temperature sensor 14, or the temperature of the electrochromic screen, read by the temperature sensor 15, reaches a previously defined threshold for each, an alarm is sent to a control center on the ground, and an operator can intervene if he deems it useful, for example by deciding the stop of the operation of the tube and / or a modification of the voltage setpoint of the screen electrochromic 13 following the result of the analysis of other parameters. Alternatively, in case of occurrence of an alarm, the tube 5 is extinguished automatically, by the control means on board the satellite, according to the logic previously stored, which causes the lowering of the temperature of the collector 6.

Dans le cas froid, illustré par la fiqure 3, le tube à collecteur rayonnant 5 est inactif, et il est connu qu'un réchauffage sur le plancher 2 est usuellement nécessaire pour garder la partie du tube 5 située à l'intérieur du satellite dans sa plage de température acceptable. Par contre, l'écran est supposé soumis au flux de rayonnement solaire (ce qui est déterminé notamment par la température relevée par le senseur de température 15). Dans ces conditions, lorsque la température du radiateur, telle que relevée par le senseur de température 14 passe en dessous d'un seuil prédéterminé, les moyens de commande pilotent la tension appliquée aux couches de l'écran électrochrome 13 de manière à ce que la transmitivité augmente et la réflectivité diminue dans le spectre visible et la transmitivité diminue dans l'infrarouge pour devenir voisine de zéro. De ce fait, une fraction plus importante du rayonnement solaire traverse l'écran, et contribue donc au réchauffement du radiateur à ailettes 7 du tube 5, et, par contre, le rayonnement infrarouge généré par ledit radiateur à ailettes 7 vers l'espace froid, ne traverse pratiquement pas l'écran 13, augmentant ainsi sa température. Le résultat est une diminution des échanges radiatifs avec l'espace froid et une diminution de la fuite conductive entre la partie interne du tube 5 et le radiateur 7 dans ce cas froid, ou, corrélativement, une diminution du besoin en réchauffage du plancher 2, et donc un gain sur le bilan de réchauffage de la charge utile. In the cold case, illustrated by FIG. 3, the radiant collector tube 5 is inactive, and it is known that reheating on the floor 2 is usually necessary to keep the part of the tube 5 located inside the satellite in its acceptable temperature range. On the other hand, the screen is supposed to be subjected to the solar radiation flux (which is determined in particular by the temperature detected by the temperature sensor 15). Under these conditions, when the temperature of the radiator, as detected by the temperature sensor 14 passes below a predetermined threshold, the control means control the voltage applied to the layers of the electrochromic screen 13 so that the transmitivity increases and the reflectivity decreases in the visible spectrum and transmitivity decreases in the infrared to become close to zero. As a result, a larger fraction of the solar radiation passes through the screen, and thus contributes to the heating of the finned radiator 7 of the tube 5, and, instead, the infrared radiation generated by said finned radiator 7 to the cold space , virtually does not cross the screen 13, thus increasing its temperature. The result is a reduction in the radiative exchanges with the cold space and a decrease in the conductive leak between the inner part of the tube 5 and the radiator 7 in this cold case, or, correlatively, a decrease in the need for reheating of the floor 2, and therefore a gain on the heating balance of the payload.

Dans le cas d'une application « sol » lors de test d'un satellite en vide thermique (voir fiqure 4) sans simulation de source solaire, les moyens de commande pilotent la tension appliquée à l'écran électrochrome 13 de manière à présenter une transmitivité en infrarouge comprise entre 0.2 et 0.7, selon les objectifs du test et la température du radiateur, telle que relevée par exemple par le thermocouple 14, laquelle dépend notamment du type de tube à collecteur rayonnant utilisé. Le choix de cette transmitivité permet de réduire les échanges radiatifs du radiateur 7 avec l'environnement externe froid et donc d'élever de façon contrôlée la température du radiateur à ailettes 7. In the case of a "ground" application when testing a thermal vacuum satellite (see Figure 4) without solar source simulation, the control means control the voltage applied to the electrochromic screen 13 so as to present a infrared transmitivity between 0.2 and 0.7, depending on the objectives of the test and the temperature of the radiator, as noted for example by the thermocouple 14, which depends in particular on the type of collector tube used radiator. The choice of this transmitivity makes it possible to reduce the radiative exchanges of the radiator 7 with the cold external environment and thus to raise the temperature of the finned radiator 7 in a controlled manner.

Avantages de l'invention L'invention est basée sur la variation choisie de la transmitivité d'un écran électrochrome, entourant le radiateur d'un tube à collecteur rayonnant, en fonction d'une tension électrique donnée, liée à une logique de commande en fonction des conditions d'environnement et des consignes prédéterminées. On comprend que l'invention permet d'installer sur un satellite des tubes à collecteurs rayonnant du commerce, sans modification, et de les doter d'écrans 5 électrochromes de géométrie ou de caractéristiques adaptées. Advantages of the invention The invention is based on the chosen variation of the transmitivity of an electrochromic screen, surrounding the radiator of a collector tube radiating, as a function of a given voltage, linked to a control logic in according to the environmental conditions and the predetermined instructions. It will be understood that the invention makes it possible to install commercially radiating collector tubes on a satellite, without modification, and to provide them with electrochromic screens of suitable geometry or characteristics.

Cette invention permet deux types d'application : 1/ une application vol : En cas chaud, le dispositif permet de réduire la température du radiateur 7 10 des tubes à collecteur rayonnant 5 (partie externe au niveau du collecteur 6, qui est un élément critique) en limitant le flux solaire absorbé par le radiateur 7 à l'aide d'un écran électrochrome 13 : en effet, en l'absence de pare-soleil, la température élevée du radiateur est due pour une bonne partie au flux solaire reçu par le radiateur. L'invention permet alors une plus grande souplesse au niveau de 15 l'accommodation de ces tubes sur un satellite et une meilleure optimisation de la charge utile. En cas froid, le dispositif permet de réduire le bilan de réchauffage du satellite. En effet, la mise en place d'un écran électrochrome autour du radiateur permet de limiter la puissance rayonnée par le radiateur vers son environnement 20 externe, en jouant sur la transmitivité dans le spectre visible et sur la transmitivité dans le spectre infrarouge. Il a été calculé que, dans une application "vol" du dispositif, pour une configuration donnée, l'invention permet de réduire, en cas "chaud", la température du radiateur du tube à collecteur rayonnant (et donc la partie 25 collecteur) de l'ordre de 15°C. Le dispositif selon l'invention permet alors de maintenir la température du radiateur à un niveau acceptable suivant les configurations : cela permet d'optimiser et de faciliter l'aménagement interne et externe de la charge utile, car l'invention peut être appliquée localement sur un ou plusieurs tubes en tant que paramètre d'ajustement supplémentaire. 30 De même, en cas "froid", l'invention permet d'économiser entre 4W à 10W de réchauffage, par tube à collecteur rayonnant inactif ou en mode "no drive" (c'est-à-dire sans alimentation en signal RF), d'où une réduction du bilan de réchauffage du satellite en cas "froid". Cette invention peut, par ailleurs, être mise en place tardivement en cours de programme puisqu'elle ne nécessite pas de modifications de l'intégration des équipements à l'intérieur du satellite, mais seulement en surface externe. Un autre avantage de l'invention est l'élargissement des possibilités d'implantation des tubes à collecteur rayonnant sur un satellite de télécommunications, et la possibilité d'optimiser les longueurs de guides d'onde et la masse. Il est par exemple envisageable de considérer un montage sur les plateaux (« floors ») avec un pas réduit entre les tubes. This invention allows two types of application: 1 / a flight application: In a hot case, the device makes it possible to reduce the temperature of the radiator 7 10 of the tubes with radiating collector 5 (external part at the level of the collector 6, which is a critical element ) by limiting the solar flux absorbed by the radiator 7 using an electrochromic screen 13: indeed, in the absence of sun visor, the high temperature of the radiator is due for a large part to the solar flux received by the radiator. The invention then allows greater flexibility in the accommodation of these tubes on a satellite and better optimization of the payload. In cold weather, the device reduces the heating balance of the satellite. In fact, the introduction of an electrochromic screen around the radiator makes it possible to limit the power radiated by the radiator towards its external environment, by acting on transmitivity in the visible spectrum and on transmitivity in the infrared spectrum. It has been calculated that, in a "flight" application of the device, for a given configuration, the invention makes it possible to reduce, in a "hot" case, the temperature of the radiator of the radiating collector tube (and therefore the collector portion). of the order of 15 ° C. The device according to the invention then makes it possible to maintain the temperature of the radiator at an acceptable level according to the configurations: this makes it possible to optimize and facilitate the internal and external arrangement of the payload, since the invention can be applied locally to one or more tubes as an additional adjustment parameter. Likewise, in the "cold" case, the invention makes it possible to save between 4W to 10W of heating, by inactive collector tube or in "no drive" mode (that is to say without RF signal supply). ), which results in a reduction in the satellite's heating balance in the "cold" case. This invention can, moreover, be implemented late in the program because it does not require changes to the integration of equipment inside the satellite, but only on the external surface. Another advantage of the invention is the widening of the possibilities of implantation of the tubes with radiant collector on a telecommunications satellite, and the possibility of optimizing the lengths of waveguides and the mass. It is for example conceivable to consider an assembly on the floors ("floors") with a reduced pitch between the tubes.

2/ une application sol en vide thermique. 2 / a floor application in thermal vacuum.

Le dispositif permet alors de compenser l'absence de simulation du flux solaire. Il permet également de contrôler et de monter la température du radiateur 7 des tubes à collecteur rayonnant 5 en fonction des objectifs du test fixés par les clients et des limites de qualification. Dans son application à une utilisation au sol, dans le cadre de test en vide thermique de satellite, l'invention permet d'atteindre les objectifs contractuels du test. Contrairement à l'utilisation classique des écrans électrochromes pour tenter de réduire la chaleur reçue par un objet ou un observateur, on utilise en effet alors, de façon astucieuse, l'écran 13 pour augmenter le réchauffement du radiateur 7 en réduisant la fraction de rayonnement émis par le radiateur et qui traverse ledit écran vers l'environnement externe plus froid. De même, l'invention permet un test des tubes à collecteur rayonnant 5 au dessus des niveaux de température rencontrés en vol (selon les spécifications des clients), ce que ne permet pas l'art antérieur. The device then makes it possible to compensate for the absence of simulation of the solar flux. It also makes it possible to control and raise the temperature of the radiator 7 of the radiant collector tubes 5 according to the objectives of the test set by the customers and the qualification limits. In its application to ground use, in the context of satellite thermal vacuum test, the invention makes it possible to achieve the contractual objectives of the test. Contrary to the conventional use of electrochromic screens in an attempt to reduce the heat received by an object or an observer, the screen 13 is used in a clever manner to increase the heating of the radiator 7 by reducing the radiation fraction. emitted by the radiator and which passes through said screen to the colder external environment. Similarly, the invention allows a test of the collector tubes radiating above the temperature levels encountered in flight (according to customer specifications), which does not allow the prior art.

De façon résumée, les avantages du dispositif de dissipation de chaleur selon l'invention sont : - une intégrité mécanique du tube à ondes progressives non modifiée, - un dispositif simple et dont la décision d'installation est réversible (la transition est rapide, ce qui permet une installation uniquement pour les tests au sol si besoin est), - une capacité de réglage de dissipation au niveau local (réglage de la température du radiateur pour un tube situé dans un environnement externe défavorable), - un réglage corrigeable en vol, - une réduction du stress thermique et thermoélastique dû aux fluctuations orbitales importantes de la température du radiateur 7 des tubes à collecteur rayonnant 5, - un faible coût de mise oeuvre, - un besoin en tension d'alimentation faible (+/-2V). In summary, the advantages of the heat dissipation device according to the invention are: a mechanical integrity of the unmodified traveling wave tube, a simple device whose installation decision is reversible (the transition is rapid, which allows installation only for ground tests if necessary), - local dissipation control capacity (adjustment of the radiator temperature for a tube located in an unfavorable external environment), - correction in flight, a reduction in thermal and thermoelastic stress due to the large orbital fluctuations in the temperature of the radiator 7 of the collector tubes 5, a low implementation cost, a need for a low supply voltage (+/- 2V).

Variantes de l'invention La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails des formes de réalisation ci-dessus considérées à titre d'exemple, mais s'étend au contraire aux modifications à la portée de l'homme de l'art. Dans une variante de réalisation, l'écran est réalisé dans un matériau thermochrome. On connait de tels matériaux, dont les caractéristiques thermooptiques varient en fonction de leur température. Dans le présent exemple, celle-ci est, elle-même, fonction de la température du radiateur 7 du collecteur rayonnant 6 et de l'environnement externe. La logique de variation des caractéristiques thermo-optiques de l'écran est identique à celle explicitée précédemment. Dans une variante de réalisation, l'écran est réalisé dans un matériau photochrome. On connait de tels matériaux, dont les caractéristiques thermooptiques varient suivant l'effet de la lumière. Dans le présent exemple, celle-ci est, elle-même, fonction de l'éclairement solaire de l'écran. La logique de variation des caractéristiques thermo-optiques de l'écran est identique à celle explicitée précédemment. Pour les deux applications, en environnement vol et en test thermique au sol, il est naturellement possible d'étendre cette invention à tous les différents types de tubes à collecteur rayonnant des différents fournisseurs, en s'adaptant à leur géométrie ou dimensions spécifiques. L'invention est également transposable à la régulation de tout équipement très dissipatif qui évacue sa chaleur par échanges radiatifs et aux satellites d'observation, aux stations orbitales et aux sondes spatiales. Variations of the Invention The scope of the present invention is not limited to the details of the above embodiments considered by way of example, but extends instead to modifications within the scope of those skilled in the art. . In an alternative embodiment, the screen is made of a thermochromic material. Such materials are known, whose thermo-optical characteristics vary according to their temperature. In the present example, it is itself a function of the temperature of the radiator 7 of the radiant collector 6 and the external environment. The logic of variation of the thermo-optical characteristics of the screen is identical to that explained previously. In an alternative embodiment, the screen is made of a photochromic material. Such materials are known, whose thermo-optical characteristics vary according to the effect of light. In the present example, this is, itself, a function of the solar illumination of the screen. The logic of variation of the thermo-optical characteristics of the screen is identical to that explained previously. For both applications, in flight environment and ground thermal test, it is naturally possible to extend this invention to all different types of collector tubes radiating different suppliers, adapting to their geometry or specific dimensions. The invention is also transposable to the regulation of any very dissipative equipment that removes its heat by radiative exchanges and observation satellites, orbital stations and space probes.

Il est également clair que l'écran entourant un collecteur rayonnant 6 peut être constitué de plusieurs parties dont les propriétés thermo-optiques sont commandées séparément, sans modification du principe de l'invention. De même, les propriétés thermo-optiques de ces parties peuvent différer de l'une à l'autre, en tenant compte par exemple de l'intensité locale de flux solaire reçu au cours du It is also clear that the screen surrounding a radiant collector 6 may consist of several parts whose thermo-optical properties are controlled separately, without modification of the principle of the invention. Likewise, the thermo-optical properties of these parts may differ from one another, taking into account, for example, the local intensity of solar flux received during the

22 temps et en fonction de la température recherchée sur le radiateur 7 du collecteur rayonnant 6. Dans une variante d'installation, seuls certains tubes à collecteur rayonnant sont équipés d'un écran électrochrome tel que décrit plus haut, par exemple les tubes situés aux endroits les plus exposés au flux solaire (milieu des faces) ou disposés entre d'autres tubes. 22 time and depending on the desired temperature on the radiator 7 of the radiant collector 6. In an alternative installation, only certain tubes with radiant collector are equipped with an electrochromic screen as described above, for example the tubes located at places most exposed to solar flux (midface) or arranged between other tubes.

Claims

REVENDICATIONS1. Thermal control device for a radiative heat dissipative equipment, characterized in that the device comprises reversible filtering means of a part between two predetermined extreme values of the radiation emitted or received by the dissipative equipment in at least one range of wavelengths and control means of these selective filtering means.

2. Device according to claim 1, characterized in that the filtering means comprise a screen (13) disposed around at least a portion of the solid radiation angle of the dissipative equipment (7).

3. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one range of filtered wavelengths reversibly belongs to the infrared range.

4. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one range of reversibly filtered wavelengths is part of the visible and ultraviolet domains.

5. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the filtering means comprise at least one elementary electrochromic screen, the transparency of which varies between two limit values 25 in a predetermined range of wavelengths, depending on the voltage. applied to its terminals.

6. Device according to claim 5, characterized in that the control means are adapted to vary the voltage applied to the terminals of each layer of electrochromic material of the screen.

7. Device according to claim 2, characterized in that the electrochromic device comprises two elementary electrochromic screens, having for the first a controllable transparency in the infrared range and a high transparency in the visible range, and for the second controllable transparency in the visible range as well as high transparency in the infrared domain.

8. Device according to claim 7, characterized in that the transmitivity of the complete electrochromic device is capable of varying: in the infrared spectrum between about 0.98 and about 0.2 as a function of a first voltage setpoint applied to the first elementary electrochromic screen , the infrared reflectivity remaining zero on the internal face of the screen, and in the visible spectrum between approximately 0.02 and 0.98 inversely to the reflectivity as a function of a second voltage setpoint applied to the second electrochromic screen.

9. Device according to claim 3, characterized in that the electrochromic device comprises an elementary electrochromic screen having a controllable transmittance in the infrared range, capable of varying between about 0.2 and at least 0.7 as a function of a voltage setpoint.

10. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner face of the device is formed by depositing on a substrate a multilayer deposit transparent in the infrared, which gives it an infrared reflectivity close to O.

11. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the outer face of the elementary electrochromic screen dedicated to the filtering in the infrared is produced by depositing on a substrate a multilayer deposit transparent in the infrared with a high reflectivity of the order of 0.98 in the visible range.

12. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises environmental parameter sensors including in particular: screen temperature, temperature of the hottest part of the dissipative equipment and sunshine. the screen.

13. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the dissipative equipment is a progressive wave tube (5) of the collector type radiating, said tube (5) having a collector (6) protruding from the exterior walls (2, 3) of a machine placed in a high vacuum environment, the collector (6) being secured to a radiator cooler (7) to the outside of the machine.

14. The method of controlling a thermal control device according to any one of claims 7 to 8, characterized in that it comprises steps: - in hot case, when the dissipative equipment is operational and subjected to a flow solar control of a weak transmittance of the screen in the visible spectrum, and a strong transmitivity in the infrared spectrum for a given wavelength, - in a cold case, when the dissipative equipment is not operational, controlling high transmitivity in the visible spectrum, and low transmittance in the IR spectrum for a given wavelength.

15. The method of claim 14, characterized in that it also comprises a step of hot or cold case determination by reading temperature measurements of the electrochromic device and the dissipative equipment and comparison of these values to predetermined thresholds.

16. The method of controlling a thermal control device according to claim 9, characterized in that it comprises a step, when the dissipative equipment is operational and not subjected to a solar flux, for controlling the voltage applied to the device. elementary screen (13) so as to have an infrared transmitivity of between about 0.2 and at least 0.7, according to predetermined temperature objectives of the hottest part of the dissipative equipment, and measurements of the temperature of said part .

17 Control method of a thermal control device according to the preceding claim, characterized in that the dissipative equipment is operational in a vacuum heat chamber or in an integration room.

18. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the elementary screen (13) is made of a thermochromic material whose infrared transmittance and / or visible, and the visible reflectivity vary depending on its temperature .

19. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the elementary screen (13) is made of a photochromic material whose infrared transmittance and / or visible, and the visible reflectivity vary depending on its temperature .