[实用新型]一种卫星地面测试散热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及高热耗卫星的地面测试，特别是一种卫星地面测试散热系统。

背景技术

自从1984年4月中国成功发射东方红二号(DFH-2)以来，迄今已发展了三代GEO通信卫星，分别为东方红二号(DFH-2)、东方红三号(DFH-3)和东方红四号(DFH-4)平台通信卫星，在规模和性能方面已经达到国际主流水平，可提供的载荷功率也从几百瓦提高到8KW以上。后续研制的DFH-5号通信卫星平台，有效载荷功率将进一步提高到14KW以上。

高功率伴随着高热耗，也因此对热控技术提出了更高的要求，目前，卫星的热控技术包括可展开式辐射器、毛细抽吸两相回路(CPL)热管系统、高导热率热控材料和可控涂层等。然而这些热控技术都是针对太空环境设计的，在卫星地面测试阶段，由于受到重力等因素影响，星上热控技术不能完全发挥作用，因此地面测试阶段卫星电子设备散热成为亟需解决的难题。

目前，电子设备散热方案很多，如半导体制冷、水冷散热和通风散热等。半导体制冷和水冷散热存在以下缺点：

(1)水冷散热设备需要在设备上安装水冷管道，半导体散热需要在设备表面安装制冷片，两种散热方案需要接触电子设备，不能应用于星上产品的散热；

(2)半导体散热设备采用制冷面技术，其温度低于常温会产生凝结水汽，从而损坏精密电子设备，不能应用于星上产品的散热；

(3)水冷设备和半导体散热设备安装复杂，适用于局部区域散热，不适用于大规模使用电子设备的航天器散热工况；

强制通风冷却是利用风机等设备加强空气流动，通过强制对流将设备产生的热量传至周围环境，其结构简单、安全可靠，然而噪声较大，散热效率较低。因此，采用改进的通风冷却是卫星地面测试首选的散热方案。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种不需要在卫星电子设备表面安装附加设备，能够满足大量复杂电子设备的散热需求的卫星地面测试散热系统。

本实用新型的技术解决方案是：一种卫星地面测试散热系统，包括主风管、分流管、汇流器、离心风机，其中：

离心风机，位于卫星设备舱外，包括风机、初校过滤器、匀流段、消音段、中校过滤段；风机转动产生风压，使风气流向风机流动，初校过滤器对风气流进行第一次过滤后，将风气流送至消音段，消音段位于初校过滤器后端，降低风气流噪声后送至匀流段，匀流段位于消音段后端，在离心风机轴向方向对风气流进行匀流，并送至中校过滤段，中校过滤段位于匀流段后端，过滤掉空气的粉尘、杂质，然后将风气流送至主风管；

主风管，位于卫星设备舱外，一端与中校过滤段相连，接收风气流，另一端与汇流器相连，并将风气流送至汇流器；

汇流器，位于卫星设备舱外，一端与主风管相连，接收风气流，另一端与分流管相连，将风气流均分至分流管；

分流管，一端与位于卫星设备舱外的汇流器相连，并接收风气流，另一端靠近卫星设备舱仪器设备端，并将风气流送至设备舱内仪器设备。

所述的汇流器为N个，每个汇流器均连接至不同的卫星设备舱分区，其中，N为卫星设备舱被均匀划分得到的卫星设备舱分区数。

所述的汇流器的材料为不锈钢。

所述的分流管包括PVC硬管与PVC复合软管，PVC硬管一端通过卡箍与PVC复合软管一端连接，PVC硬管另一端靠近卫星设备舱仪器设备端，并与卫星设备舱仪器设备端垂直，PVC复合软管另一端伸出卫星设备舱与一个汇流器相连。

所述的PVC复合软管的内径为50mm。

所述的PVC硬管另一端与卫星设备舱仪器设备端的距离不超过100mm。

所述的分流管为10*N个，其中，每10个分流管与1个汇流器相连。

所述的主风管共N根，其中，每个主风管与1个汇流器对应相连。

所述的主风管为波纹管，直径为300mm。

所述的风机每秒提供不小于N*0.63m³的总风量。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

(1)本实用新型通过离心风机、主风管、汇流器、分流管等设备产生风气流对卫星电子设备进行通风冷却，不需要在卫星电子设备表面安装附加设备，与现有的半导体制冷、水冷散热技术相比，实现简单，工程量小；

(2)本实用新型与现有的半导体散热技术相比，采用常温通风对电子设备进行散热，因此在电子设备表面不会产生凝结水汽，不会影响电子设备安全；