一種衛(wèi)星地面測試散熱系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及高熱耗衛(wèi)星的地面測試，特別是一種衛(wèi)星地面測試散熱系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 自從1984年4月中國成功發(fā)射東方紅二號值FH-2)W來，迄今已發(fā)展了S代GEO 通信衛(wèi)星，分別為東方紅二號值FH-2)、東方紅S號值FH-3)和東方紅四號值FH-4)平臺通 信衛(wèi)星，在規(guī)模和性能方面已經(jīng)達到國際主流水平，可提供的載荷功率也從幾百瓦提高到 8KWW上。后續(xù)研制的DFH-5號通信衛(wèi)星平臺，有效載荷功率將進一步提高到14KWW上。
[0003] 高功率伴隨著高熱耗，也因此對熱控技術提出了更高的要求，目前，衛(wèi)星的熱控技 術包括可展開式福射器、毛細抽吸兩相回路（CPL)熱管系統(tǒng)、高導熱率熱控材料和可控涂 層等。然而運些熱控技術都是針對太空環(huán)境設計的，在衛(wèi)星地面測試階段，由于受到重力等 因素影響，星上熱控技術不能完全發(fā)揮作用，因此地面測試階段衛(wèi)星電子設備散熱成為亟 需解決的難題。
[0004] 目前，電子設備散熱方案很多，如半導體制冷、水冷散熱和通風散熱等。半導體制 冷和水冷散熱存在W下缺點： 陽0化](1)水冷散熱設備需要在設備上安裝水冷管道，半導體散熱需要在設備表面安裝 制冷片，兩種散熱方案需要接觸電子設備，不能應用于星上產(chǎn)品的散熱；
[0006] (2)半導體散熱設備采用制冷面技術，其溫度低于常溫會產(chǎn)生凝結水汽，從而損壞 精密電子設備，不能應用于星上產(chǎn)品的散熱；
[0007] (3)水冷設備和半導體散熱設備安裝復雜，適用于局部區(qū)域散熱，不適用于大規(guī)模 使用電子設備的航天器散熱工況；
[0008] 強制通風冷卻是利用風機等設備加強空氣流動，通過強制對流將設備產(chǎn)生的熱 量傳至周圍環(huán)境，其結構簡單、安全可靠，然而噪聲較大，散熱效率較低。因此，采用改進的 通風冷卻是衛(wèi)星地面測試首選的散熱方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 本實用新型解決的技術問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種不需要在衛(wèi)星 電子設備表面安裝附加設備，能夠滿足大量復雜電子設備的散熱需求的衛(wèi)星地面測試散熱 系統(tǒng)。
[0010] 本實用新型的技術解決方案是：一種衛(wèi)星地面測試散熱系統(tǒng)，包括主風管、分流 管、匯流器、離屯、風機，其中：
[0011] 離屯、風機，位于衛(wèi)星設備艙外，包括風機、初校過濾器、勻流段、消音段、中校過濾 段；風機轉動產(chǎn)生風壓，使風氣流向風機流動，初校過濾器對風氣流進行第一次過濾后，將 風氣流送至消音段，消音段位于初校過濾器后端，降低風氣流噪聲后送至勻流段，勻流段位 于消音段后端，在離屯、風機軸向方向對風氣流進行勻流，并送至中校過濾段，中校過濾段位 于勻流段后端，過濾掉空氣的粉塵、雜質，然后將風氣流送至主風管；
[0012] 主風管，位于衛(wèi)星設備艙外，一端與中校過濾段相連，接收風氣流，另一端與匯流 器相連，并將風氣流送至匯流器；
[0013] 匯流器，位于衛(wèi)星設備艙外，一端與主風管相連，接收風氣流，另一端與分流管相 連，將風氣流均分至分流管；
[0014] 分流管，一端與位于衛(wèi)星設備艙外的匯流器相連，并接收風氣流，另一端靠近衛(wèi)星 設備艙儀器設備端，并將風氣流送至設備艙內(nèi)儀器設備。
[0015] 所述的匯流器為N個，每個匯流器均連接至不同的衛(wèi)星設備艙分區(qū)，其中，N為衛(wèi) 星設備艙被均勻劃分得到的衛(wèi)星設備艙分區(qū)數(shù)。
[0016] 所述的匯流器的材料為不誘鋼。
[0017] 所述的分流管包括PVC硬管與PVC復合軟管，PVC硬管一端通過卡髓與PVC復合 軟管一端連接，PVC硬管另一端靠近衛(wèi)星設備艙儀器設備端，并與衛(wèi)星設備艙儀器設備端垂 直，PVC復合軟管另一端伸出衛(wèi)星設備艙與一個匯流器相連。 陽01引所述的PVC復合軟管的內(nèi)徑為50mm。
[0019] 所述的PVC硬管另一端與衛(wèi)星設備艙儀器設備端的距離不超過100mm。
[0020] 所述的分流管為10*N個，其中，每10個分流管與1個匯流器相連。
[0021] 所述的主風管共N根，其中，每個主風管與1個匯流器對應相連。
[0022] 所述的主風管為波紋管，直徑為300mm。
[0023] 所述的風機每秒提供不小于N*0. 63m3的總風量。
[0024] 本實用新型與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于：
[00巧](1)本實用新型通過離屯、風機、主風管、匯流器、分流管等設備產(chǎn)生風氣流對衛(wèi)星 電子設備進行通風冷卻，不需要在衛(wèi)星電子設備表面安裝附加設備，與現(xiàn)有的半導體制冷、 水冷散熱技術相比，實現(xiàn)簡單，工程量??；
[00%] (2)本實用新型與現(xiàn)有的半導體散熱技術相比，采用常溫通風對電子設備進行散 熱，因此在電子設備表面不會產(chǎn)生凝結水汽，不會影響電子設備安全；
[0027] (3)本實用新型與現(xiàn)有的半導體制冷、水冷散熱技術、通風散熱技術相比，采用靈 活的風管對大功率電子設備進行精確散熱，可W滿足大量復雜電子設備的散熱需求，同時 采用的封閉密封管道，可W提高散熱效率，降低散熱設備噪聲；
[0028] (4)本實用新型提出的采用分布式風管的"精確"散熱方法，具備極強的可重構性， 可擴展應用于其他航天器的地面測試散熱問題。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本實用新型一種衛(wèi)星地面測試散熱系統(tǒng)結構示意圖；
[0030] 圖2為本實用新型一種衛(wèi)星地面測試散熱系統(tǒng)中離屯、風機左視圖
[0031] 圖3為本實用新型一種衛(wèi)星地面測試散熱系統(tǒng)中離屯、風機主視圖；
[0032] 圖4為本實用新型一種衛(wèi)星地面測試散熱系統(tǒng)中匯流器主視圖；
[0033] 圖5為本實用新型一種衛(wèi)星地面測試散熱系統(tǒng)中匯流器左視圖。
【具體實施方式】
[0034] 本實用新型基于通風冷卻系統(tǒng)的設計思路和方法，并W衛(wèi)星地面測試為應用背 景，研究并設計了一種衛(wèi)星地面測試散熱系統(tǒng)，本實用新型系統(tǒng)有效解決了高熱耗衛(wèi)星地 面測試階段電子設備散熱問題，并能夠推廣應用于其他高熱耗航天器地面測試散熱試驗 中。
[0035] 本實用新型主要解決高功率電子設備地面測試的散熱問題，衛(wèi)星整星可分為衛(wèi)星 平臺、設備艙、推進艙和服務艙等，其中，設備艙是衛(wèi)星地面測試實驗中散熱最大的區(qū)域。本 實用新型系統(tǒng)對衛(wèi)星設備艙采用分區(qū)散熱的方式，每個象限為一個分區(qū)，共計4個分區(qū)（4 個分區(qū)為設備艙通過隔板均分為4個獨立的相同大小區(qū)域，可W分為更多個）。本實用新型 系統(tǒng)如圖1所示包括主風管、分流管、匯流器、離屯、風機，在設備艙內(nèi)通過管路將風送到電 子設備表面正上方，每個分區(qū)共10根管路，對應10臺設備，每個分區(qū)通過分流管將風送到 設備上方，分流管通過匯流器與主風管相連，主風管與風機連接。下面結合附圖對本實用新 型系統(tǒng)進行詳細說明。
[0036] (1)離屯、風機
[0037] 離屯、風機設計示意圖如2、圖3所示，如圖2所示為離屯、風機左視圖，如圖3所示 為離屯、風機主視圖，離屯、風機依次包括中校過濾段、勻流段、風機段、消音段、初校過濾器， 可形成4個出風口來分別用于設備艙的4個象限的設備散熱。本實用新型系統(tǒng)中風機風 壓不小于1000化，單個分區(qū)總風量不小于0. 63m3/s，風機采用雙層橡膠減震器，用于降低震 動，出口用防火軟連接降噪，降噪后噪音為58分貝，機外的新風經(jīng)過初效過濾器進行第一 次過濾，過濾掉空氣中10ymW上的塵埃粒子，然后通過消音段減少噪音，經(jīng)風機后經(jīng)勻流 段，使出風氣流沿軸向分布較均勻，最后經(jīng)中效過濾器，過濾掉空氣5ymW上的粉塵、雜質 等有害物質，通過效率為98%，通過4個出風口將凈化的空氣送入至主風管。 陽03引 似分流管
[0039] 本實用新型系統(tǒng)中分流管為了防止端部抖動在設備艙內(nèi)靠近儀器設備端使用 PVC硬管，PVC硬管另一端通過卡髓與PVC復合軟管連接，并通過轉接頭伸出艙外與匯流器 連接，其中，分流管出風口（PVC硬管靠近儀器設備端