[发明专利]一种深空撞击器智能自主温度控制结构及温度控制方法

说明书

本发明涉及一种深空撞击器智能自主温度控制结构及温度控制方法，该结构包括：产能单元外罩、第一产能单元组份、第二产能单元组份、相变储能材料以及导热带；相变储能材料位于产能单元外罩和导热带之间，三者平行紧贴串联安装，相变储能材料和深空撞击器的控制模块之间通过导热带紧密贴合；两种组份设置在产能单元外罩内部。深空撞击器撞击前，产能单元壳体内的两种组份处于分离状态；撞击时产生过载加速度，两种组份融合产生热能，存储在相变储能材料中，撞击后相变储能材料逐步释放能量，为深空撞击器的控制模块保温，支撑深空撞击器生存。

技术领域

本发明涉及深空探测飞行器技术领域，具体是一种利用相变储能材料的深空撞击器智能自主温度控制结构及控制方法。

背景技术

随着空间技术的发展与进步，深空探测的手段由最初的飞越探测发展到环绕、着陆、巡视、采样等多方式组合探测，实现环绕到着陆、表面到内部的跨越，正在向立体探测、内部深度探测方向发展。撞击探测是实现内部探测的高效手段，具有结构简单可靠、集成度高、配置灵活的特点，消耗较少资源即可侵彻到天体内部。

探测目标温度条件难以准确估计，为了保证电子元器件的正常工作，同时适应深空撞击器高集成、小型化的特点，需要具备自主温控能力，进而满足撞后存活提供科学探测数据的目的。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种利用相变储能材料的深空撞击器智能自主温度控制结构及控制方法，深空撞击器撞击时产能单元产生能量存储于相变储能材料中，为撞击器内部关键部分保温。

本发明的技术解决方案是：

一种深空撞击器智能自主温度控制结构，包括：产能单元外罩、第一产能单元组份、第二产能单元组份、相变储能材料以及导热带；

相变储能材料位于产能单元外罩和导热带之间，三者平行紧贴串联安装，相变储能材料和深空撞击器的控制模块之间通过导热带紧密贴合；所述产能第一产能单元组份和第二产能单元组份设置在产能单元外罩内部。

进一步的，所述产能单元外罩、第一产能单元组份以及第二产能单元组份共同做成深空撞击器的产能单元。

进一步的，所述产能单元、相变储能材料以及导热带均位于深空撞击器的头部壳体内。

进一步的，深空撞击器撞击前，产能单元壳体内的第一产能单元组份和第二产能单元组份处于分离状态；撞击时产生过载加速度，第一产能单元组份和第二产能单元组份融合产生热能，存储在相变储能材料中，撞击后相变储能材料逐步释放能量，为深空撞击器的控制模块保温，支撑深空撞击器生存。

优选的，深空撞击器撞击时第一产能单元组份和第二产能单元组份混合，将化学能转化为热能；第一产能单元组份为锡，产能单元组份二为过氧化氢。

优选的，第一产能单元组份和第二产能单元组份呈立方体形结构，边长在40mm到42mm之间。

优选的，处于分离状态时，第一产能单元组份和第二产能单元组份之间的间距为4mm～7mm。

优选的，相变储能材料选取相变温度在-10℃-45℃的介质材料，当温度高于45℃后吸收储能，当温度低于-10℃后释放热能，实现自主温控。

优选的，相变储能材料采用石蜡和石墨混合制成，其质量百分比为：石蜡:石墨＝93:7。

进一步的，本发明还提出一种深空撞击器温度控制方法，步骤如下：

步骤一、将第一产能单元组份和第二产能单元组份之间的间距设置为预设大小，并置于产能单元外罩中形成整体产能单元，产能单元、相变储能材料以及导热带依次紧贴，最终导热带紧贴到深空撞击器的控制模块上；

步骤二、撞击发生时，第一产能单元组份和第二产能单元组份在产能单元外罩中发生混合，将化学能转化为热能；