[发明专利]用于空间环境模拟的升降式热沉组件

说明书

本发明公开一种空间环境模拟器的升降式热沉组件，包括顶部热沉，可拆除式进液管道和出液管道，固定卷扬系统，升降吊具，上部联接装置和控制系统，其中，热沉上部通过热沉吊点悬挂在空间环境模拟器容器的上封头内壁上的升降吊具下方，随着吊具上升或者下降，固定卷扬系统由电动环链葫芦及安装门架组成，电动环链葫芦通过安装门架布置在所述容器顶部并驱动升降吊具升降，使得设置于环链葫芦上的吊钩穿过所述容器的顶部法兰进入空间环境模拟器的容器内。本发明结构简单，采用可拆式进出液管道，实现热沉运动，且热沉运动至相应固定位置时，恢复其与外管路的连接。

技术领域

本发明涉及航天器真空热试验技术领域，具体来说，本发明涉及一种大型立式空间环境模拟器热沉。

背景技术

大型立式空间环境模拟器主要用于空间站或载人舱等大型航天器的真空热试验。在进行高度并不高的航天器环境试验时，空间环境模拟器的上半部分热沉实际并没有有效的利用，造成了试验成本的增加。目前，立式空间环境模拟器的顶部热沉均为固定式热沉，热沉的有效空间不能根据试验件的高度进行调节，导致立式空间环境模拟器的利用率降低。

为综合利用试验空间，必须实现以下两种顶部热沉状态：

(1)当需要空间环境模拟器全部试验空间时，热沉安装在容器上封头内时，热沉通过上部联接装置与容器相连接，相当于热沉悬挂于上封头内。

(2)当需要空间环境模拟器一半试验空间时，热沉安置于容器中段位置，热沉通过下部的支撑结构支撑于容器预留的支腿上，相当于热沉放置在容器中段。

因此，为实现上述两种热沉状态，需要设计一种结构简单的可升降式热沉，可由容器顶端下降至容器中间高度位置。由于空间环境模拟器内部真空度高达1×10-5Pa，温度最低达到约-170℃。顶部热沉若从顶部运动至容器中间，需要考虑该苛刻环境对运动部件的影响。此外，顶部热沉为圆形热沉，直径达到14.8m，升降运动时，要求热沉运行稳定不晃动，对升降机构运行的稳定性也提出了很高的要求。热沉与外管路系统连接，由于热沉移动范围较大，达到11m，因此容器内部的热沉与外部的外管路系统连接也是难点之一。目前国内还没有类似应用先例。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，适用于大型立式空间环境模拟器的升降式热沉，该热沉采用“田”字型升降吊具结构，解决了大跨度热沉运行过程中的的刚度和强度问题。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

空间环境模拟器的升降式热沉组件，包括顶部热沉，可拆除式进液管道和出液管道，固定卷扬系统，升降吊具，上部联接装置和控制系统，其中，顶部热沉为胀板式热沉，内部有流道，环境模拟器运行时，热沉内部流道中流动有液氮，用于模拟太空中冷的环境，热沉上部设有热沉吊点，通过热沉吊点，热沉悬挂在空间环境模拟器容器的上封头内壁上的升降吊具下方，随着升降吊具上升或者下降，其中，固定卷扬系统由电动环链葫芦及安装门架组成，电动环链葫芦采用两两对称的布局方式通过安装门架布置在所述容器顶部，电动环链葫芦设置有吊钩，电动环链葫芦驱动升降吊具升降，使得环链葫芦吊钩穿过所述容器的顶部法兰进入空间环境模拟器的容器内。

其中，可拆式进液管道和出液管道在顶部热沉升降运动前，拆除连接，热沉运动至指定位置时，恢复上述管道的连接，保证热沉正常运行。

其中，升降吊具包括“田”字结构的起重吊具，上部吊点，下部联接装置，支撑结构，直梯；“田”字结构起重吊具上方设置有上部吊点，下部通过下部联接装置与支撑结构连接，且支撑结构共有4点以上支撑，当热沉处于容器中段位置时，支撑结构支撑在热沉与容器之间的支腿上，直梯设置于“田”字结构内的四个角处或结构外侧面的中间上，共有9个，用于人攀登到“田”字结构的上部吊点，进行吊挂和拆卸吊钩的操作。

其中，“田”字结构为形状为“田”字型的起重吊具，主要承担顶部热沉的重量及起升，材料为304不锈钢。