[发明专利]一种深空高速撞击器分级低功耗热控制方法

说明书

一种深空高速撞击器分级低功耗热控制方法，撞击器(2)依次工作在巡航飞行段、自主飞行段、撞后存活段；其中在巡航飞行段，撞击器(2)安装在环绕器(1)上；撞击器(2)包括高集成模块(3)、推进模块(4)、撞击器本体(6)、高加固模块(7)，其中高加固模块(7)安装在撞击器本体(6)内；在巡航飞行段，环绕器对高集成模块(3)、推进模块(4)、撞击器本体(6)进行供电加热；在自主飞行段，高集成模块(3)内的电池对高集成模块(3)、推进模块(4)、高加固模块(7)进行供电加热；在撞后存活段，高加固模块(7)内的电池对电子设备(8)进行供电加热。本发明方法能够满足撞击器任务期间各阶段的低功耗温控需求。

技术领域

本发明涉及一种深空高速撞击器分级低功耗热控制方法，属于深空探测飞行器热控技术领域。

背景技术

深空高速撞击探测是天体内部探测的一项重要手段。在撞击任务中，撞击器通过探测器搭载进入外空间环境，在探测器接近撞击目标天体后，撞击器与探测器分离通过自主飞行撞击目标天体并侵彻进入目标天体内部，其后撞击器将保持一定时间的长期生存探测。在整个过程中，如果撞击器不进行任何防护，将直接暴露在外太空深冷环境中，其内电子设备将无法工作并导致任务的失败。因此，撞击器的热控设计极为必要。但是由于撞击器重量限制，自身携带的能源极为有限，且内部能源需要重点保障撞击器功能实现性器件的运行。所以，在撞击器能源相对紧缺的情况，需要重点考虑设计具备低功耗的热控制系统进行撞击器的温度控制，用于满足撞击器的任务需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种深空高速撞击器分级低功耗热控制方法，将工作时段分为巡航飞行段、自主飞行段以及撞后存活段三个阶段进行低功耗热控制设计。其中，巡航飞行段采用整体温控设计，由环绕器对撞击器的所有模块进行供电加热；自主飞行段采用重点模块温控设计，仅由高集成模块内的电池对高集成模块、推进模块以及高加固模块进行加热。撞后存活段采用芯片级温控设计，由高加固模块内的电池对高加固内的各灌封芯片旁的加热器进行供电加热。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种深空高速撞击器分级低功耗热控制方法，撞击器依次工作在巡航飞行段、自主飞行段、撞后存活段；其中在巡航飞行段，撞击器安装在环绕器上；撞击器包括高集成模块、推进模块、撞击器本体、高加固模块，其中高加固模块安装在撞击器本体内；

在巡航飞行段，环绕器对高集成模块、推进模块、撞击器本体进行供电加热；

在自主飞行段，高集成模块内的电池对高集成模块、推进模块、高加固模块进行供电加热；

在撞后存活段，高加固模块内的电池对高加固模块内的电子设备进行供电加热。

上述深空高速撞击器分级低功耗热控制方法，优选的，所述高加固模块还包括灌封层、高加固加热器、缓冲层、隔热层；

所述电子设备被灌封在灌封层内；所述高加固加热器固定在灌封层的表面，然后高加固加热器和灌封层作为一个整体安装在所述缓冲层内；所述缓冲层的外部用所述隔热层包覆。

上述深空高速撞击器分级低功耗热控制方法，优选的，所述缓冲层采用但不限于铝蜂窝结构。

上述深空高速撞击器分级低功耗热控制方法，优选的，所述灌封层采用环氧树脂材料制成。

上述深空高速撞击器分级低功耗热控制方法，优选的，所述隔热层采用气凝胶材料制成。

上述深空高速撞击器分级低功耗热控制方法，优选的，所述撞击器还包括加热器，所述环绕器和高集成模块内的电池均能够对所述加热器供电；所述加热器用于对所述高集成模块、推进模块、撞击器本体进行加热。

上述深空高速撞击器分级低功耗热控制方法，优选的，所述高集成模块内的电池能够对所述高加固模块内的电池进行充电。