[发明专利]用于航天器的热管-流体回路耦合热辐射器

说明书

技术领域

本发明属于航天器热控技术领域，具体是一种用于航天器的热管-流体回路耦合热辐射器。

背景技术

随着航天技术的发展，航天器热耗不断增加，有效的散热面资源又趋紧，传统的被动热控手段已无法满足任务需求，而主动流体回路散热技术能够灵活地排散航天器废热，因此有越来越多的废热需要通过流体管路和热辐射器排散出去。

在常规流体回路系统的热辐射器中，一般将流体管路与辐射板焊接或压接，存在管路长，流阻大，质量重等缺点；也有在辐射板上外贴热管，或流体管路外贴在预埋热管的蜂窝板上等结构，该类热辐射器热阻较大，外表不平整，不利于安装和施加热控涂层。在具体应用中，设计一种高效、轻质、安装简易的热辐射器对流体回路系统的工程应用意义重大。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种用于航天器的热管-流体回路耦合热辐射器。本发明从热管式空间辐射器构型出发，综合考虑减小传热热阻，便于加工制造，易于使用安装等设计细节，从而提高热辐射器效率及实用性。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种用于航天器的热管-流体回路耦合热辐射器，包括流体管路、热管以及蜂窝板，其中：

-流体管路，其整体呈U型，流体管路的上下表面均与蜂窝板固定连接，流体管路的两端部分别设有流体进口和流体出口；

-热管，其上下表面均与蜂窝板固定连接，热管的两端呈L形弯制，所述L形弯制的端部侧面与流体管路的内侧表面固定连接；

-蜂窝板，其内部埋设流体管路和热管，其外表面设有热控涂层。

优选地，所述流体管路的横截面为矩形，流体管路的材质为铝合金、铜或不锈钢。

优选地，所述热管的横截面为矩形，热管的材质为能与工质相容的金属材料，相应地，所述流入热管的工质为氨或甲醇。

优选地，所述热管的材质为铝或不锈钢。

优选地，所述蜂窝板的结构为，两层蜂窝板蒙皮中间夹一层蜂窝芯结构，其中，流体管路和热管设置在蜂窝芯内，所述流体管路及热管的上下表面分别与蜂窝板蒙皮固定连接；优选地，所述蜂窝板蒙皮材质为铝或碳纤维，所述蜂窝芯材质为铝。

优选地，所述流体进口和流体出口为光管，所述光管通过卡套接头或焊接方法与流体管路或外部管路相连接；或

所述流体进口和流体出口为螺纹管，所述螺纹管通过螺纹接头与流体管路或外部管路相连接。

优选地，所述流体管路及热管的上下表面均通过导热硅橡胶与蜂窝板蒙皮胶结。

优选地，所述导热硅橡胶为GDA-508导热硅橡胶。

优选地，所述L形弯制的端部侧面通过胶结或焊接与流体管路的内侧表面固定连接。

优选地，所述焊接为钎焊。

优选地，所述热控涂层为玻璃二次表面镜或热控白漆。

本发明提供的用于航天器的热管-流体回路耦合热辐射器，具有以下有益效果：

1、采用流体管路与热管耦合并同时预埋在蜂窝板内的形式，既减小了流动阻力，又减小了接触热阻，提高了热辐射器效率，降低了系统流动负荷；

2、热辐射器表面平整，易粘贴玻璃二次表面镜，也易于与其他结构安装耦合；

3、有效降低空间碎片及微流星对辐射器撞击造成管路破裂导致系统失效的风险；

4、材料来源充分，工艺成熟，易于实现。

附图说明

图1是用于航天器的热管-流体回路耦合热辐射器示意图；

图中：1为流体管路，2为热管，3为蜂窝板。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例公开了一种用于航天器的热管-流体回路耦合热辐射器，包括流体管路1、热管2以及蜂窝板3，其中：

-流体管路，其整体呈U型，流体管路的上下表面均与蜂窝板固定连接，流体管路的两端部分别设有流体进口和流体出口；

-热管，其上下表面均与蜂窝板固定连接，热管的两端呈L形弯制，所述L形弯制的端部侧面与流体管路的内侧表面固定连接；

-蜂窝板，其内部埋设流体管路和热管，其外表面设有热控涂层。

进一步地，所述流体管路的横截面为矩形，流体管路的材质为铝合金、铜或不锈钢。

进一步地，所述热管的横截面为矩形，热管的材质为能与工质相容的金属材料，相应地，所述流入热管的工质为氨或甲醇。

本实施中热管材质优选为铝或不锈钢。