卫星平台机热一体化设计探讨

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1、第25卷第2期2016年4月航天器工程SPACECRAFTENGINEERINGV01．25No．225卫星平台机热一体化设计探讨刘百麟1董艺2魏巍(1中国空问技术研究院通信卫星事业部，北京100094)(2北京卫星制造厂，北京100094)摘要针对卫星平台结构和热控分系统的设计需求，挖掘二者设计的结合点与耦合性，基于大系统多学科优化设计思想，突破现有“学科孤岛”式设计模式，探讨卫星平台的机热一体化设计。通过综合分析国内外集传热与承载于一体的多功能结构技术，以及高导热碳纤维复合材料的研究进展、应用现状与发展趋势，表明这些技术措

2、施能够充分发挥结构与热控协同设计、融合效应最大化的优势，是实现卫星平台机热一体化设计的可行技术途径，其应用可显著提高卫星平台的承载与散热能力，有效降低卫星平台设计费效比，提升卫星平台的性能指标。关键词卫星平台；机热一体化；被动传热；主动传热；高导热碳纤维复合材料中图分类号：V423．4；TKl24文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2016．02．005DiscussiononMechanicalandThermalIntegratedDesignofSatellitePlatformLIU

3、BaihnlDONGYi2WEIWeil(1InstituteofTelecommunicationSatellite，ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)(2BeijingSpacecrafts，Beijing100094，China)Abstract：Accordingtotherequirementsofsatelliteplatformstructureandthermalcontrolsub—systems，thispaperinvestigatesth

4、ecombinationpointsandcouplingsofthetwosubsystems．Basedonthetheoryofdisciplinaryoptimizationofalargesystem，thispaperbreaksthroughthe“isolatedisland’’designmodeanddiscussesthemechanicalandthermalintegrateddesignofsatel一1iteplatform．Thepaperintroducestheinvestigation，a

5、pplicationanddevelopmenttendencyonmulti—functionalstructureofheattransferandloadcarrying，andcarbonfibercompositematerialswithhighthermalconductivity．ThesemeasurescanmakefulluseoftheadVantagesofstructureandthermalcontrolcollaborativedesign，andcanbeoneofthefeasibletec

6、hnologicalapproachestothemechanicalandthermalintegrateddesignofsatelliteplatform．Thesemeasurescanim—proveloadbearingandheatdissipation，decreasethecostefficiencyratioandimprovetheperfor—mancesofthesatelliteplatform．Keywords：satelliteplatform；mechanicalandthermalinteg

7、ration；passiveheattransfer；activeheattransfer；highthermalconductivitycarbonfibercompositematerial收稿日期：2015—11一16：修回日期：2016一01—28基金项目：国家重大航天工程作者简介：刘百麟，男，高级工程师，从事通信卫星热总体设计工作。Email：liubailin501@sina．cn。航天器工程25卷1引言卫星设计是一项复杂的系统工程，涉及多个学科和技术领域，包括有效载荷、控制、推进、电源、测控、综合电子(或数管)、

8、结构、热控等多个分系统，需要多个领域协同设计实现系统任务目标，属于典型的耦合关系复杂的多学科设计范畴。随着卫星任务需求的日益复杂化，工程系统集成设计程度越来越高，分系统之间的相互耦合也日益明显，传统的单学科设计优化无法满足系统整体优化设计的要求，单学科设计最优结果的组合无法构