卫星热控制技术

章节摘录

插图：卫星的主要工作环境是地球大气层以外的宇宙空间，而且还要经历从地球到运行轨道的过渡环境，所处的热环境完全不同于地球。有的卫星回收舱还要返回地面，再人大气层时与空气高速摩擦引起舱体表面温度急剧升高。为了使卫星能在预定的温度条件下工作，热控技术需要对卫星上产生的热量大小、传递方向、各仪器设备之问及星内外的热交换过程、各点温度变化速率进行预先妥善安排及适时控制。  热控制包括下列过程：1）卫星承受外部的热量，随着卫星不同的运行轨道，不同姿态而变化。而卫星吸收外部热量主要是依靠热设计选定的具有一定辐射（吸收）性能的表面材料及专门的吸热装置来控制。另外，卫星表面在与高速气体分子摩擦时也会吸收热量。2）根据卫星热控制面的温度变化或预先的设计安排对卫星吸收的外部热量及仪器、设备产生的热量的大小、传递方向及变化速率进行控制。3）根据卫星的温度指标要求，将星上多余的热量通过表面辐射材料、热辐射装置或蒸发装置散发到空间中去。上述这些过程往往同时发生在一个地方，例如热量的吸收和排出就在某表面材料上同时进行。图1一1是实现这些基本过程的热控制系统组成示意图。卫星壳体结构材料，覆盖在上面的涂层、吸热装置及暴露在空间的某些仪器表面在空间接受外部热量。根据卫星热设计的安排，吸收的外部热量受到隔热部件的阻挡，限制了输入量，或者经过导热部件不断传递到星上仪器、设备上去，或者按照温度传感器的指示，不断控制热量的输入。温度传感器反馈的信号可直接完成控制，也可以通过地面设备进行遥控。

前言

《卫星热控制技术》是《导弹与航天丛书》卫星工程系列中的一本技术专著。本书是由中国空间技术研究院十多名专家共同编写的。书中论述了人造地球卫星的热控制原理、方法、工程设计和技术应用。全书以人造地球卫星热控制技术问题为主，也涉及载人航天器的热控制问题。全书注重热控制原理的工程应用，略去已有专著论述的理论证明和公式推导，突出设计与应用的结合，增强工程实用性，并力求做到概念准确、阐述清晰、结论正确。书中给出了必要的公式、数据、图表，供工程设计人员使用。本书共10章，按设计、计算、技术、测量、试验、实例、发展等几个方面论述。本书适合于从事人造卫星研究、设计、生产、试验和应用的工程技术人员阅读，亦可作为高等院校相关专业师生的参考书。

书籍目录

目 录

第一章 概论

1.1热控制过程与热控制技术分类

1.2卫星热控制技术的特点

1.3热控制技术与空间环境

1.4卫星热控制系统的故障

1.5发展趋势

第二章 热控系统的研制

2.1卫星在宇宙空间的热平衡分析

2.2热设计的主要原则

2.3热设计的基本依据

2.4温度要求

2.5热工况分析

2.6研制流程

2.7CAD技术在热设计中的应用

第三章 卫星热分析计算

3.1概述

3.2轨道参数计算

3.3轨道空间辐射外热流计算

3.4上升段空间辐射外热流计算

3.5辐射换热角系数

3.6包壳辐射换热

3.7热网络分析方法

3.8有限元法在卫星热分析中的应用

第四章 热控材料

4.1热控涂层

4.2隔热材料

4.3导热填充材料

4.4相变材料

4.5热控材料胶粘剂

第五章 热控装置

5.1天源主动热控机构

5.2电热调温装置

5.3放射性同位素加热器

5.4空间热辐射器

5.5低温制冷装置

5.6对流式热交换装置

第六章 热性能测试

6.1表面发射率的测量方法

6.2太阳吸收率的测量方法及装置

6.3化学电池的热性能测量

6.4接触热导率的测量

第七章 热管及其应用

7.1热管的基本理论及特性

7.2可控热管

7.3热管设计基础

7.4热管在航天器上的应用

第八章 热控系统地面试验

8.1轨道段热平衡试验

8.2上升段热试验

8.3地面调温试验

8.4热缩比模型试验

第九章 中国卫星热控系统

9.1概述

9.2科学实验卫星热设计

9.3科学试验卫星部件热设计举例

9.4返回式遥感卫星热设计

9.5返回式遥感卫星部件热设计举例

9.6静止通信卫星热设计

9.7静止通信卫星部件热设计举例

9.8太阳同步气象卫星热设计

9.9太阳同步气象卫星部件热设计举例

第十章 载人航天器热控制技术

10.1载人飞船的热设计原则及主要热控方法

10.2载人飞船热控系统实例

10.3空间站的热控制特点

10.4空间站热控系统实例

10.5热控技术发展的若干问题

编辑推荐

《卫星热控制技术》：导弹与航天丛书.第5辑·卫星工程系列

作者简介

内 容 简 介

本书是密切结合卫星研制工程的一本技术专著，对卫星的热控制

技术作了较全面的论述。

全书共分十章，包括：概论、热控系统研制、热分析、热控材料、热控

装置、热性能测量、热管及其应用、热控系统地面试验、中国卫星热控系

统以及载人航天器热控系统。

本书适用于从事人造卫星研究、设计、生产、试验和应用的工程技

术人员阅读，也可作为高等院校有关专业的教学参考书。

图书封面

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