高分辨率可见光航空相机的热设计及热分析.pdf

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1、第4l卷第5期红外与激光工程2012年5月Vo1．41NO．5InfraredandLaserEngineeringMav．2012．．．———————高分辨率可见光航空相机的热设计及热分析王领华-，吴清文，郭亮．一，刘伟毅．-，陈立恒(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2．中国科学院研究生院，北京100049)摘要：为了确保工作在复杂环境中的航空相机能顺利完成任务，对其热控制技术进行了研究。分析了相机的热环境，建立了其换热模型并给出了外热流的计算方法。针对航空相机所处的复杂飞行环境及所需的热控指标，详细阐述了相机的

2、热设计方案，利用热分析软件IDEAS—TMG建立了相机的有限元模型并对相机的两个极端工况进行了仿真分析。仿真分析结果表明：在两个极端工况中，主镜筒温度水平l8±1℃、主镜筒轴向温差不大于1．5℃和周向温差不大于1．85℃，均达到了热控指标要求，热设计方案合理可行。该研究方法对各类航空相机的热设计和热分析有一定的指导和借鉴作用。关键词：航空相机；热环境；外热流；热设计；仿真分析中图分类号：V245．6文献标志码：A文章编号：1007—2276(2012)05—1236—08Thermaldesignandanalysisforthehighresol

3、utionvisiblelightaeronauticcameraWangLinghua，WuQingwen，GuoLiang，LiuWeiyi，ChenLiheng(1．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：Inordertoensureth

4、eaeronauticcameraworkinginthecomplexenvironmentcouldfulfillitstasksuccessfully，thethermaldesignwaspresented．Thecorrespondingthermalenvironmentwasestablishedandthecalculatingmethodoftheenvironmentalheatfluxesandheat—transfermodelofthecamerawasprovided．Theenvironmentoftheaeronau

5、ticcamerawasanalyzed，anditsrequirementsofthermalcontrolwasstated．Thethermalcontrolpatternoftheaeronauticcamerawasdepicted。Inaddition，thefiniteelementmodelwasbuiltandthecameraStwoextremeconditionswassimulatedwiththeIDEAS—TMGsoftware．Intheextremeconditions，theresultsofthesimulat

6、ionindicatethat：thetemperatureleveloftheprimarymirrortubeis18+1℃：theaxialtemperatureoftheprimarymirortubeisnomorethan1．5℃：thecircletemperatureoftheprimarym_埘ortubeisnomorethan1．85oC，whichcouldsatisfytherequirements．Theresultsofthesimulationindicatethatthethermaldesignisfeasibl

7、eandreasonable．Theresearchjobscouldgivesomeguidanceandreferenceforotheraeronauticcamera．Keywords：aeronauticcamera；thermalenvironment；environmentalheatfluxes；thermaldesign；simulationanalysis收稿日期：2011—09—13；修订日期：2011-10-15基金项目：航空科学基金作者简介：王领华(1987一)，男，硕士生，主要从事CAD／CAE／CAM技术及空间遥感器热

8、控制技术研究。Email：panlai@yeah．net导师简介：吴清文(1968一)，男，研究员，博士，主要从事空间遥感