文章來(lái)源：中國(guó)航天科工集團(tuán)有限公司 發(fā)布時(shí)間：2025-02-14
近日，天鷹五號(hào)衛(wèi)星完成了全部在軌試驗(yàn)，經(jīng)受住了惡劣太空環(huán)境的考驗(yàn)。衛(wèi)星所處的溫度環(huán)境變化巨大，有時(shí)要身處太陽(yáng)直射帶來(lái)的高溫環(huán)境，有時(shí)要身處低至-270℃的低溫環(huán)境，想要在這種高低溫差巨大的環(huán)境下維持星上設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，熱控系統(tǒng)不可或缺。航天二院空間工程總體部熱控班組，就是為衛(wèi)星穿上“恒溫衣”的熱控團(tuán)隊(duì)。
“人體可以通過(guò)穿衣、吹空調(diào)等來(lái)維持體溫，但是在外太空的衛(wèi)星想要維持‘體溫’卻沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。”班組負(fù)責(zé)人介紹。熱控設(shè)計(jì)師需要在結(jié)構(gòu)布局及飛行剖面的基礎(chǔ)上，綜合考慮能源、重量及成本代價(jià)，提出切實(shí)可行的熱控措施，既要考慮驟升驟降的瞬態(tài)工況，又要考慮長(zhǎng)期保持的穩(wěn)態(tài)工況；既要從硬件上開(kāi)展熱控產(chǎn)品研發(fā)，又要從軟件上考慮熱控算法合理性。每顆衛(wèi)星設(shè)計(jì)的熱控實(shí)施都不一樣，要綜合考慮各種因素，設(shè)定專屬方案，從而保障在軌任務(wù)順利進(jìn)行。
衛(wèi)星每多一瓦能耗，就會(huì)多一份負(fù)擔(dān)。所以，如何讓衛(wèi)星“節(jié)能降耗”也是擺在熱控設(shè)計(jì)師眼前的一個(gè)難題。在一次星上產(chǎn)品熱控設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)更高的精度要求，需要將艙外設(shè)備的溫度穩(wěn)定度控制在±2℃以內(nèi)，而班組以往所設(shè)計(jì)的該類產(chǎn)品溫度穩(wěn)定度普遍在±5℃。項(xiàng)目研制周期迫在眉睫，在查閱了大量文獻(xiàn)后，班組提出了在控制設(shè)備本體溫度外，額外用艙板進(jìn)行控溫的方案。雖然理論上可行，但在仿真評(píng)估中發(fā)現(xiàn)，直接給艙板進(jìn)行控溫的功耗代價(jià)超出預(yù)期，設(shè)計(jì)工作再次陷入僵局。大家反復(fù)研究方法、查找問(wèn)題原因、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)……班組一邊優(yōu)化控溫措施，一邊和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師迭代支架的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。功夫不負(fù)有心人，優(yōu)化后的產(chǎn)品不僅成功實(shí)現(xiàn)了±2℃以內(nèi)的溫度控制，還將能耗代價(jià)降低了60%以上，有效滿足了指標(biāo)要求并通過(guò)飛行試驗(yàn)考核。
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