一種導航衛星高溫度均勻性熱輻射器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種導航衛星高溫度均勻性熱輻射器，屬于航天器熱控制【技術領域】。溫度輻射器包括蜂窩板、兩根以上的U型熱管和加熱器，外圍設備是銣鐘；U型熱管的直管段由管體和翅片構成，其橫截面為T字型，U型段部分僅包括直管段的管體部分；U型熱管預埋在蜂窩板內部，翅片的上表面和管體的下表面分別與蜂窩板的上下內表面貼合，U型熱管之間互相嵌套，使蜂窩板內部U型熱管中的一個直管段相互之間形成相鄰排列，直管段相鄰排列區域對應的蜂窩板表面作為銣鐘的安裝區域，加熱器均勻布置在U型熱管直管段的管體上，為熱輻射器提供補償加熱量。本發明能夠實現溫度輻射器的高效熱傳輸、熱排散和熱量均衡，滿足銣原子鐘的環境溫度控制精度的要求。
【專利說明】一種導航衛星高溫度均勻性熱輻射器
【技術領域】
[0001]發明涉及一種輻射器，具體涉及一種導航衛星高溫度均勻性熱輻射器，屬于航天器熱控制【技術領域】。
【背景技術】
[0002]星載原子鐘通常需要工作在一個高控溫精度和高控溫穩定度的溫度環境下。以導航衛星為例，要求銣原子鐘的環境溫度控制精度優于±0.3°C，天穩定度控制優于土TC。為此，導航衛星為銣原子鐘設備設計有一個獨立的控溫小艙。
[0003]銣原子鐘在工作時所用電能消耗將全部轉換為廢熱，需要通過一個穩定的熱傳輸途徑將其散到星外，以維持銣鐘工作環境在一個穩定的溫度范圍內。
[0004]作為銣原子鐘小艙的唯一散熱和熱量均衡途徑，銣原子鐘輻射器的熱設計是銣原子鐘工作環境溫度控制的關鍵因素之一。
[0005]目前，一般航天器采用的正交熱管網絡進行高效熱傳輸，如圖1所示:兩根平行熱管I互相平行地預埋在蜂窩板2內部且與蜂窩板2的上下內表面貼合，用于拉平輻射器沿其軸線方向的溫度，并將安裝在艙板上設備產生的廢熱傳輸到星外散熱面上，平衡熱管3以垂直于平行熱管I的方向安裝在蜂窩板的上表面，用于拉平平行熱管I之間的溫度并平衡每根平行熱管I承載的熱負荷，避免局部熱管溫度偏高，提高對熱管網絡區域的溫度均勻性和散熱面的利用效率。平行熱管I和平衡熱管3之間的熱阻越小，平行熱管I之間的溫差就越小，相對應地輻射器溫度就越均勻。但平行熱管I和平衡熱管3之間接觸傳熱熱阻是恒定存在的，進而影響熱管網絡的傳輸效率和溫度均勻性達到更高的目標。
【發明內容】
[0006]有鑒于此，本發明提供了一種導航衛星高溫度均勻性熱輻射器，能夠實現溫度輻射器的高效熱傳輸、熱排散和熱量均衡。
[0007]—種導航衛星高溫度均勻性熱輻射器，包括蜂窩板、兩根以上的U型熱管和加熱器，外圍設備是銣鐘；其中，U型熱管的直管段是由管體和翅片構成，其橫截面為T字型，U型段部分僅包括直管段的管體部分；
[0008]U型熱管預埋在蜂窩板內部，翅片的上表面和管體的下表面分別與蜂窩板的上下內表面貼合，U型熱管之間互相嵌套，使蜂窩板內部U型熱管中的一個直管段相互之間形成相鄰排列，直管段相鄰排列區域對應的蜂窩板表面作為銣鐘的安裝區域，加熱器均勻布置在U型熱管直管段的管體上，為熱輻射器提供補償加熱量。
[0009]進一步的，蜂窩板內相鄰U型熱管直管段之間的距離為5?IOmm;
[0010]進一步的，加熱器分主份加熱器和備份加熱器，主份加熱器和備份加熱器采用上下疊層設計結構，在發生主備份切換時，可以保持加熱器產生熱源位置不發生改變，保持銣鐘輻射器溫度控制的穩定性。
[0011]有益效果:[0012]1、本發明采用U型熱管代替正交熱管網絡，一根U型熱管可代替兩根預埋熱管并能起到平衡熱管在正交熱管網絡中的作用。由于U型熱管本身具有良好的等溫性能和熱傳輸能力，從而可以有效減小正交熱管網絡中平行熱管與平衡熱管間的接觸熱阻對整個熱管網絡溫度均勻性的影響。保持整個銣鐘輻射器區域的較高溫度均勻性，提高銣鐘輻射器的散熱效率。
[0013]2、由于在熱輻射器中取消了平衡熱管，減小了熱輻射器的重量，同時簡化了加工工藝。
[0014]3、經導航衛星在軌飛行驗證，銣鐘熱輻射器溫度均勻性優于0.2°C，并且滿足銣原子鐘天穩定度控制優于±l°c的技術要求。其性能優于正交熱管網絡。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為現有技術中熱管輻射器的立體結構示意圖；
[0016]圖2為現有技術中熱管輻射器的俯視圖；
[0017]圖3為本發明熱輻射器的立體結構示意圖；
[0018]圖4為本發明熱輻射器的俯視圖。
[0019]其中，1-平行熱管，2-蜂窩板、3-平衡熱管、4-U型熱管、5-銣鐘、6-安裝區域。【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。
[0021]如附圖3和4所示，本發明提供了一種導航衛星高溫度均勻性熱輻射器，包括蜂窩板2、四根U型熱管4和加熱器，外圍設備是銣鐘5 ;每一根U型熱管4的直管段是管體和翅片構成，其橫截面為T字型，U型段部分僅包括直管段的管體部分；四根U型熱管4的直管段長度和U型段部分弧度大小不一，目的是使U型熱管4能在蜂窩板2內部預埋后，四根U型熱管4的直管段能彼此相鄰排列；
[0022]四根U型熱管4預埋在蜂窩板內部，翅片的上表面和管體的下表面分別與蜂窩板的上下內表面貼合，U型熱管4之間互相嵌套，使蜂窩板2內部U型熱管4中的一個直管段相互之間形成相鄰排列，直管段相鄰排列區域對應的蜂窩板表面作為銣鐘5的安裝區域6 ;加熱器均勻布置在U型熱管4直管段的管體上，為熱輻射器提供補償加熱量。
[0023]蜂窩板內相鄰U型熱管4直管段之間的距離為IOmm;
[0024]加熱器分主份加熱器和備份加熱器，主份加熱器和備份加熱器采用上下疊層設計結構，在發生主備份切換時，可以保持加熱器產生熱源位置不發生改變，保持銣鐘輻射器溫度控制的穩定性。
[0025]綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種導航衛星高溫度均勻性熱輻射器，其特征在于，包括:蜂窩板、兩根以上的U型熱管和加熱器，外圍設備是銣鐘；其中，U型熱管的直管段是由管體和翅片構成，其橫截面為T字型，U型段部分僅包括直管段的管體部分； 兩根以上的U型熱管預埋在蜂窩板內部，翅片的上表面和管體的下表面分別與蜂窩板的上下內表面貼合，U型熱管之間互相嵌套，使蜂窩板內部U型熱管中的一個直管段相互之間形成相鄰排列，直管段相鄰排列區域對應的蜂窩板表面作為銣鐘的安裝區域，加熱器均勻布置在U型熱管直管段的管體上。
2.如權利要求1所述的導航衛星高溫度均勻性熱輻射器，其特征在于所述蜂窩板內相鄰U型熱管直管段之間的距離為5?10mm。
3.如權利要求1或2所述的導航衛星高溫度均勻性熱輻射器，其特征在于所述加熱器分主份加熱器和備份加熱器，主份加熱器和備份加熱器采用上下疊層設計結構。
【文檔編號】B64G1/22GK103434659SQ201310177578
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年5月14日 優先權日:2013年5月14日
【發明者】霍玉華, 杜卓林, 陳少華, 張暘, 丁汀, 趙啟偉, 喬心全 申請人:北京空間飛行器總體設計部