[发明专利]用于超低温冷板的漏热防护装置和方法

说明书

本发明公开了一种超低温冷板的漏热防护装置，包含隔热罩、隔热层、冷屏、多层、组合调节机构、丝线、限位卡套以及绝热支撑，其中，冷屏通过隔热层包围在隔热罩内，冷屏内填充变密度多层，多层中设置有超低温冷板，填充变密度多层时，高密度侧靠近冷屏，低密度侧靠近超低温冷板，并用丝线辅助绝热支承一起将超低温冷板固定在冷屏的内部。本发明既降低了漏热又减轻了重量，提高了航天器冷制冷能力的利用效率，增加航天器的运行寿命。

技术领域

本发明属于高真空超低温漏热防护技术领域，具体来说，本发明涉及一种在高真空环境中超低温冷板的漏热防护的装置以及使用该装置的漏热防护方法。

背景技术

随着深空探测和空间天文技术的发展，航天器应用了越来越多的温度在10K及以下的超低温冷板。在空间由于受到太阳辐射、地球红外辐射、行星反照等空间热环境的影响，需要解决这些超低温冷板漏热防护问题，提高其有效制冷能力，增加航天器的运行寿命。

目前，国内外针对高真空环境下航天器超低温冷板的漏热防护做了一定的研究工作，采用的主要防护形式有：多层隔热、气凝胶隔热、绝热板隔热等。但是这些防护方式各自有其独自的最佳适用领域，单独使用这些隔热方法或者对这些方法进行简单组合，漏热量较大，不能满足现有的超低温冷板的漏热要求。因此，有必要寻求一种综合的漏热防护装置和方法，用于降低高真空环境下超低温冷板的漏热。

发明内容

本发明的目的在于克服过去高真空环境下超低温冷板漏热防护方法的缺点，从而提出一种用于超低温冷板的漏热防护方法。该方法可以应用于航天器超低温冷板的漏热防护，也可以应用在空间环境模拟设备和其他设备中的超低温冷板的漏热防护。

本发明的另一目的在于提供一种超低温冷板漏热防护的装置，该装置可以有效降低超低温冷板的漏热量。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术解决方案：

本发明的超低温冷板的漏热防护装置，包含形成密封空间的隔热罩、隔热层、冷屏、多层、组合调节机构、丝线、限位卡套以及用于支撑超低温冷板的绝热支撑，其中，冷屏通过周围完全填充的隔热层包围在隔热罩内，其形状根据超低温冷板的外形制作，冷屏内完全填充变密度多层，多层中设置有支承在绝热支撑上的超低温冷板，并连通绝热支承一起固定设置在冷屏内的底部上，填充变密度多层时，高密度侧靠近冷屏，低密度侧靠近超低温冷板，丝线用于辅助绝热支承一起将超低温冷板固定在冷屏的内部，限位卡套将丝线一端固定在超低温冷板上，组合调节机构用于将丝线另一端固定在冷屏上，并具有调节丝线长度，从而调节丝线预紧力的功能，所述组合调节机构的螺栓和冷屏的接触为线接触，所述组合调节机构的调节块用于调节丝线的长度，调整到位之后，所述组合调节机构的防松螺母对所述调节块进行限位，所述组合调节机构的卡套用于固定丝线的长度，所述丝线采用高热阻、高强度的高分子材料制作而成。

其中，隔热罩优选聚酰亚胺材料，内外表面贴有镀铝薄膜；

其中，隔热层为多层铝箔复合气凝胶隔热层，由多层铝箔和厚约1-2mm的浊化气凝胶间隔铺设；

其中，冷屏材料优选铝合金，其结构采用加强筋强化，温度优选为；100K及以下；

其中，多层材料优选为镀铝薄膜间隔聚酰亚胺丝网，采用变层密度多层包覆；

其中，组合调节机构为线接触调节机构，用于调节丝线的拉力，同时降低接触面积，降低热传递；

其中，丝线采用高分子材料，优选玻璃纤维，线径优选0.8mm；

其中，限位卡套用于限制丝线的运动，并将丝线固定在超低温冷板上；

其中，绝热支撑优选聚酰亚胺材料，非航天器应用可省略；

本发明的超低温冷板的漏热防护方法，包括以下步骤：

1)用限位卡套将丝线固定在超低温冷板上，并留出接线头；