小卫星全被动热设计及其验证技术.pdf

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1、Vo1．23No．4航天器工程第23卷第4期46SPACECRAFTENGINEERING2014年8月小卫星全被动热设计及其验证技术潘维赵欣(北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要结合实例对全被动热控设计的小卫星热控特点进行分析。热相对稳定及整星良好的等温化是实现全被动热控设计的有利条件。对于全被动热控设计的小卫星，尤其应关注设计细节，如外露表面、工艺差异等影响。对重要参数或者变化的不确定参数进行敏感性分析有助于把握设计的适应性。针对具有复杂构型的航天器，提出了试验外热流量化分析方法，解决了地面热试验时外热流模拟困难的问题，可避免地面试验外热流设计的盲目性。

2、关键词小卫星；热控；全被动热控；敏感性分析；外热流中图分类号：V474．2文献标志码：ADOI：i0．3969／j．issn．1673—8748．2014．04．008CompletePassiveThermalDesignandItsVerificationforSmallSatellitePANWeiZHAOXin(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Themainthermalcharacteristicformini—satellitewithtot

3、allypassivethermalcontrolissummarized．Comparativesteadyequipmentheatdissipationandorbitalheatfluxisessentia1．Isothermaldesignisalsoimportant．Asforthistypesmall—satellite，greatattentionshouldbepaidtocertaindetailssuchastheequipmentinstalledoutsidethesatellitewhosesurfacesareun—coveredwith

4、multi-layerinsulation，theworkmanshipdifferenceetc．Tounderstandthedesignadaptabilityasensitiveanalysisisrecommendedtoapplyforessentialanduncertainparameterswhichmayhaveimpactiononthermalsystem．Sunsimulatorandorbitalfeatfluxsimulatordur—inggroundthermaltestisnecessary．Acreativemethodpropos

5、edinthisparercanheappliedtoavoidredundancetest．Keywords：small—satellite；thermaldesign；completepassivethermalcontrol；sensitiveanalysis；heatfl12IX袭大卫星的热控模式，采用被动热控为主，主动热控1引言为辅的方法，如东方红卫星公司研制的环境减灾卫星一A、海洋一号等均是采用此方法，在轨运行稳定、小卫星研制周期短，易组网，机动性好，可一箭寿命长；另一类是采用一些新的热控技术，如热致变多星或者搭载发射，成本低，风险小，具有大卫星无色、热开关

6、、百叶窗等口]。但是总体而言，传统的被法比拟的优势，广泛应用于空问探测、通信遥感、电动热控方法由于其简单、可靠、低重量消耗仍然成为子侦察等领域，受到航天、军事、工业和科研部门的小卫星热设计的首选。小卫星由于体积小，设备集普遍关注，已经成为国内外航天技术发展的热点。成化程度高，体积热流密度较之常规卫星高，容易形目前，小卫星热控技术主要分为两类：一类是沿成局部热点；另外由于热容小，热惯性小，热动态响收稿日期：201403—11；修回日期：2014—06—10作者简介：潘维，女，博士，高级工程师，研究方向为航天器热设计与热分析。Email：zhaomz@126．corn。48

7、航天器工程XY一1卫星热分析：卫星工作在500km左右高而内热源与卫星工作模式息息相关。卫星工作度，降交点地方时为6：O0的太阳同步轨道。姿态为模式见表1，共4种，分别是平台测试模式、非全日三轴稳定对地定向。散热面在+y面、+X和一X照区工作模式、全日照区载荷项目测试模式和安全面。对于晨昏轨道，这三个面的轨道外热流较为稳模式。定，故XY一1卫星外热流相对稳定。表1卫星工作模式一览表Table1XY-1satelliteoperationalmode编号工作模式具体描述卫星姿态平台设备载荷设备备注1平台测试模式在轨测试、直到平台交付使用三轴