VM1000型热真空试验设备的研制

热真空试验设备主要为航天产品组件提供高真空、冷热环境及冷黑背景,模拟航天器及其组件在轨各种模式下的工作性能指标是否满足设计要求。热真空设备主要模拟空间两个参数,即高真空环境和冷热环境。文中介绍了VM1000型热真空试验设备的参数设计指标、设备组成及设备研制过程,并对设备的真空、温度等相关性能参数进行测试,验证设计参数是否满足要求。     

空间热环境模拟技术的发展及研究现状

外层空间研究特别是深空探测催生并促进了空间热环境模拟技术的发展。热环境模拟设备用于模拟太空高真空、冷黑、高低温、大温差热变形、太阳辐照等环境。文中综述了国内外主流的空间环境模拟设备,分为热真空试验设备和高低温试验设备两大类,对各自的设计目标、规格型号、真空获得、热沉形式等研制特点以及所能达到的极限高低温、降温速率、温场均匀性等热设计参数进行了比较性的阐述,较全面地总结了空间环境模拟技术的技术发展和现状。     

VM-1500热真空试验箱的研制

热真空试验箱是用来模拟太空的真空、冷黑及太阳辐照环境,完成卫星的热平衡、热真空试验,满足卫星研制需要的关键地面大型试验设备。文章概要介绍了研制的一台VM-1500有效试验空间为1200mm×1600mm的空间模拟器的组成、采用的模拟技术、调试及使用情况。使用结果表明:该设备的各系统运行稳定、可靠,模拟室的真空度、热沉温度、温度测量系统等均能满足卫星整星热真空试验的要求。     

目标与传输介质多功能红外实验系统环境模拟设备的研制

作者研制了一套目标与传输介质红外试验用空中环境模拟设备,该设备提供冷背景、热真空、太阳辐射模拟、特殊介质注入等多种环境模拟功能。文中详细论述了其设计思想、主要结构、性能指标和必要的设计计算,给出了设备的试验结果。     

小型热真空试验自动流程控制技术研究

由于当前航天器部件级产品的空间环境试验需求日趋增多,对试验流程控制系统的自动化程度及其对不同试验需求的适应性要求更加严。为提高其自动化水平和灵活适应性,以小型热真空试验系统为需求背景,对其试验流程自动控制需求及适应性条件进行了分析,提出并设计了可适应不同需求及条件下的自动控制方法。该方法易于实现,通过试验系统内各类传感器参数作为基准判据对系统的设备和仪器进行流程控制和可靠性保护,采用相对智能的控制策略实现试验系统对不同试验需求的灵活适应。经过测试验证,该控制方法适应于小型热真空试验流程,具备较强的适应性,自动化程度高,能够大幅度提高小型热真空试验流程自动化水平,满足密集型航天器部件级产品空间环境试验需求。     

真空应用太阳模拟灯的热分析方法

为了对某型号相机进行热平衡试验,在真空环境下进行太阳模拟灯热仿真分析,根据热平衡试验需要,提出了技术要求,对关键结构的刚性和应力分布进行了有限元分析,并根据有限元分析结果对设计进行优化,满足了关键结构件的刚性要求,主要技术难题是灯极导热问题,为了这一难题,采用了主动控制技术,专门设计了导热机构,充分利用了热管的高导热率,建立了科学合理的有限元热模型进行热分析,通过仿真设计,采用热管导热技术完成了太阳模拟灯结构的热设计,解决了太阳模拟灯使用时的导热问题。     

采用不同辐射换热模型对液氦传输管线的数值研究

低温传输管线是大型低温制冷设备中的关键部件之一,采用高真空多层绝热方式减少低温传输管线的漏热。基于Fluent计算平台,分别采用DTRM模型、P1模型、ROSSELAND模型、DO模型、S2S模型对真空环境下的液氦传输管线进行了数值模拟。对比解析计算解,确定了适合液氦低温管真空环境下辐射换热的计算模型,并利用S2S模型对低温传输管线的整体结构进行了模拟。模拟分析表明:S2S模型计算得到的管壁面辐射和温度场与解析解较为接近,更适合真空环境下的壁面辐射换热计算;支撑漏热为主要漏热,管壁面间辐射换热占总漏热量比例较小,整体漏热小于1W/m,满足设计需求。     

基于LabVIEW的低温及真空测量系统设计

低温真空环境下超导材料的热物性参数测量是低温工程学的基础性研究内容。为了提高超导磁体热物性参数数据采集的实时性、连续性及准确性,同时实现多仪器和多数据采集的整合,设计了基于LabVIEW虚拟仪器系统的低温及真空数据采集系统,进行了相关的实验。通过对实验所采集数据的分析可知,基于LabVIEW虚拟仪器的低温真空测量系统具有稳定性好,数据采集连续、直观、准确的特点,为获得低温和真空参数的准确测量提供了一种新方法。     

我国建成世界一流航天器空间试验设备

 据《科技日报》报道,我国第一套大型空间环境试验设备,已经在北京完成研制并通过了研制鉴定．据了解,飞船在研制过程中需进行多项复杂的地面试验验证,其中空间环境模拟试验是耗资最多、时间最长的一项试验,这一试验的设备主要通过模拟空间的真空、冷黑、太阳辐照等环境条件,达到载人航天器设计合理性和制造质量的目的．该试验设备是国际上三大载人航天器空间环境设备之一,是国际上最好的五大典型特大型空间环境试验设备之一,达到国际先进水平．目前世界上只有美国、欧洲、日本等少数航天大国,才拥有这类大型空间环境试验设备．     

ZM3000光学遥感器空间环境模拟试验设备研制

为考核光学遥感器在空间环境中各项功能的适应性,确保在空间环境条件的有效性和可靠性,作者研制了ZM3000光学遥感器空间环境模拟试验设备。研制内容包括:内径为Φ3000mm、直段长为5000mm的卧式圆柱体真空容器;不锈钢管与铜翅片焊接成的管板结构热沉;无油真空抽气;最低温度达80K的单相密闭液氮循环流程;温度范围为-60℃至+100℃的机械制冷与红外加热调温热沉;数据采集与控制管理等分系统。结果表明:该设备满足了光学遥感器在地面进行空间环境模拟试验和光学性能测试的要求。