[发明专利]等温化设计的皮卫星热控制装置及热控制方法

说明书

技术领域

本发明属于航天运用领域，尤其涉及皮卫星的热控制。 

背景技术

由于皮卫星的体积较小，质量轻，热容量小以及热容密度大的特点，这使得卫星提供给热控分系统的资源十分有限。首先在尺寸上的限制使得单位面积上的电子集成度较高，热流密度非常大，很容易导致局部高温。其次由于微型卫星热容量小，容易受到瞬态热载荷和空间外热流的影响，导致卫星温度水平波动较大，这使得热控设计成为成为皮卫星设计的一个难点。 

目前皮卫星热控制的主要技术现状是一些皮卫星为了验证卫星的通讯功能，对于卫星的寿命要求不高，因而不采用热控措施。对寿命要求高的卫星，由于热控措施没有做好从而不能使得皮卫星的温度处于合适范围之内，因而卫星的在轨运行寿命受到了影响。 

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种等温化设计的皮卫星热控制装置及热控制方法。 

等温化设计的皮卫星热控制装置，包括卫星外壳一体化加工的四联体结构、 

卫星外壳的左侧板、卫星外壳的右侧板、卫星内部整体加工的U型框结构；卫星外壳一体化加工的四联体结构与卫星外壳的左右侧板连接组成正四方体结构的皮卫星外壳，卫星外壳一体化加工的四联体结构、卫星外壳的左侧板及卫星外壳的右侧板内部包裹了隔热材料，卫星外壳一体化加工的四联体结构的左侧通过螺钉与卫星外壳的左侧板连接，卫星外壳一体化加工的四联体结构的右侧通过螺钉与卫星外壳的右侧板连接，在接触面处放入导热材料，卫星外壳一体化加工的四联体结构的内部设有卫星内部整体加工的U型框结构；多块安装了电子元器件的PCB板平行放入卫星内部整体加工的U型框结构中，通过铝条连接，铝条与安装了电子元器件的PCB板、卫星内部整体加工的U型框结构之间分别通过螺钉进行连接，在接触处放入导热材料，卫星内部整体加工U型框结构与一体化加工的四联体结构中通过螺钉进行连接，并且在接触面处设有低热导率的玻璃钢。

所述的卫星内部U型框结构、铝条采用黑色阳极氧化处理，提高表面发射率，增强散热能力。 

一种等温化设计的皮卫星热控制装置的热控制方法，当皮卫星外壳的温度会 

受周围环境影响，其某一个面出现温度大幅度变化，该面会与其他各个有温差的面进行热量补偿，四联体由于一体化加工，所以各面热传递迅速，卫星外壳的左侧板及卫星外壳的右侧板与卫星外壳一体化加工的四联体结构之间通过螺钉连接，其间有导热材料促进导热，实现了星体外壳的等温化，使得卫星外壳温度维持在合适的范围之内；在皮卫星内部，某块安装了电子元器件的PCB板8产生的热量通过铝条传递给卫星内部整体加工的U型框结构，U型框由于整体加工，导热迅速，卫星内部整体加工的U型框结构和其它安装了电子元器件的PCB板之间形成热传递，这使得星体内部的结构实现等温化；在皮卫星内部，卫星内部整体加工的U型框结构与卫星外壳一体化加工的四联体结构接触处设有低导热率的玻璃钢，卫星外壳一体化加工的四联体结构与左右侧板内部覆盖了隔热材料，降低了受环境影响比较大的皮卫星外壳与卫星内部整体加工的U型框结构之间的热传递，实现了皮卫星外壳等温化与皮卫星内部等温化热控制互不影响。

  

本发明的有益效果在于卫星外壳一体化加工的四联体结构能够进行快速导热，外加两块左右侧板，其与卫星外壳一体化加工的四联体的连接面间放入导热材料帮助导热，实现了皮卫星外壳的等温化设计，并且四联体结构方便安装了PCB板的卫星内部U型框结构放入，简化了卫星的结构设计，也很好地实现了热控要求。在皮卫星内部，由于铝合金整体加工的U型框导热迅速，PCB板分别平行安置在由铝合金统一加工的U型框中，这有效地节约了卫星内部的结构空间，PCB板通过铝条与整体加工的U型框连接，增大了接触面积，并且在接触面上放入导热材料，有效地增强了他们之间的导热率，实现了卫星内部的等温化设计。整体加工的U型框结构体，铝条等均采用黑色阳极氧化处理，提高其发射率，使得星体内部的温度控制在合适的范围之内。在四联体内部包裹了隔热材料，并且整体加工的U型框与一体化加工的四联体的连接采用低导热率的玻璃钢，这使得两个等温化设计的结构互不影响，达到卫星热控制的目的。在星体外部实现等温化设计，星体内部实现等温化设计，内外部的等温化设计互不影响，使得卫星的温度处于合适的范围之内，延长了卫星的使用寿命。

附图说明

图1是等温化设计的皮卫星热控制装置立体总装结构示意图； 

图2是本发明皮卫星外壳等温化设计结构示意图；