对俄出口GVU-600空间环境模拟器研制

《对俄出口GVU-600空间环境模拟器研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、对俄出口GVU．600空间环境模拟器研制茹晓勤，刘波涛，刘劲松，詹海洋，韩潇，童华(北京卫星环境工程研究所，北京100094)摘要：GVU．600空间环境模拟器是我国首次为俄罗斯研制的一台航天专用设备，它可以模拟真空、冷黑和太阳辐射3项空间基本参数，主要用于进行卫星热平衡、热真空试验。该设备为卧式医l柱结构，容器内径8m，总长13．5m，容积600m3，极限真空1．4×lo’5Pa，热沉温度一190℃。文章主要对该设备的技术指标、系统组成及功能进行了介绍，并给出了研制结果。关键词：空间环境模拟器；热沉；真空；地面试验设备中图分类号：V

2、416．8文献标识码：B文章编号：1673—1379(2012)06—0667—04DoI：10．3969a．issn．1673-1379．2012．06．0140引言空间环境模拟器是用来模拟真空、冷黑和太阳辐射3项宇宙空间基本参数的航天器试验设备，用于整星或大型分系统的热平衡、热真空试验【IJ。GVU．600空间环境模拟器是我国首次为俄罗斯“信息卫星系统”股份公司(ISS)研制的一台大型空间环境模拟器，主要为俄新一代GLONASS．K系列导航卫星等型号提供热真空试验服务。该设备基于俄方现场的旧厂房进行设计，如图1所示。考虑到现场的局

3、限性，真空容器和热沉均采用球型封头设计，缩短了设备长度并减小了体积；容器大门采用沿轨道轴向开启形式；真空抽气系统采用清洁无油设计，并在设计上充分考虑到设备的可靠性；控制系统采用基于Linux操作系统的一键式自动控制方式，实现了设备的自动控制、数据显示、存储、管理等功能。该设备已于2011年7月完成研制并交付，其各项性能指标均达到用户要求。图1GVU一600空川环境模拟器结构Fig．1StructureofGVU-600spaceenvironmentalsimulator1设备主要技术指标1)真空容器为卧式，内部尺寸为≯8m×13．5

4、m，一端为电驱动可移动大门；2)热沉有效空间为4,7．5mxl0m，热沉内表面对太阳光的吸收比魄>0．95，热沉外表面发射率s≤0．2，低温工况时热沉表面平均温度一190℃：k5℃；3)真空抽气系统保证设备空载时的极限真空度优于6．65x10。Pa；4)复压系统2h内使真空容器压力恢复到1个大气压；5)罐内装置承重不小于5t；6)控制系统能够实现整套设备的现场及远程自动控制、数据采集、显示、存储、报警等功能。2设备的系统组成及技术性能GVU一600空间环境模拟器包括真空容器、大门运行机构、低温系统、真空抽气系统、密封检漏系统、复压系统

5、、真空测量系统、罐内装置和控制系统共9个分系统。2．1真空容器和大门运行机构真空容器是空间环境模拟器的主要组成部分，其主要功能是为空间环境模拟器提供理想的密闭真空环境，并给其他分系统提供适当的接口位置，同时通过开关大门实现试件进出空间环境模拟器【2J。GVU．600的真空容器为卧式容器(图2)，主收稿日期：2012．06．29；修回日期：2012．11．14作者简介：茹晓勤(1973一)，女，高级工程师，从事空间环境模拟技术研究和试验设备研制工作。联系电话：(010)68745205。航天器环境工程第29卷体材料为0Crl8Ni9，内

6、径8m，直筒段长10m，总长13．5m。为减小容器的长度和体积以适应现场场地的需要，两端设计为球冠封头。容器筒体上布置了5条加强筋，加强筋采用由钢板焊接的箱形截面。容器底部由8个支座进行支撑。大门采用O型氟橡胶密封圈进行密封，密封圈装在直筒段法兰的密封槽内。在容器内部安装2条导轨供罐内设备拖车运行使用，导轨承载能力为20t。容器上部有12个试件吊点，容器壁还开有用于连接真空系统、低温系统、密封与检漏系统、复压系统及控制系统等的61个接口法兰；另外根据用户需要，在大门上又增加了4个太阳模拟器锥孔。图2真空谷器结构幽Fig．2Vacuum

7、chamberstructure大门运行机构是实现容器大门与筒体分离和闭合的机构。大门封头安装在大门运载车上，由运载车两侧的电机驱动沿地面导轨轴向移动。容器大门关闭后，由容器上安装的10个夹具进行预紧。大门开关全过程均具有自动控制、监测和连锁保护功能。2．2低温系统热真空试验设备中，用热沉来模拟空间冷黑环境。热沉的功能是：在低温状态下，能完全吸收试验物体释放的热量；在高温状态下，能将热量传给试验物体‘31。GVU一600设备热沉为在不锈钢管上焊接铜翅片构成的管板结构，其有效直径为7．5m，有效长度为10m，如图3所示。热沉内部涂有高吸

8、收比的黑漆，热沉内表面对太阳的吸收比仅。>0．95；其外表面安装有防辐射屏，发射率￡≤0．2。l

9、可翅片／200L、、臀‘。：。：，图3热沉壁板形式Fig．3Wallboardformofthethermalshroud