文章编号:100621630(2008)0620047205
秦文波，程惠尔
反应容器(上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240)
摘 要：根据对接机构的结构特点和真空热试验要求，提出了红外笼、电加热片，以及红外笼+加热片组合3种对接机构外热流模拟方案。仿真计算了在真空罐模拟环境中各方案对接机构构件的稳态温度分布，并与轨道环境进行了比较，确定了最大温差构件。结果表明：红外笼方案较简单，适于正样飞行产品；电加热片和红外笼+加热片方案的地面模拟准确性较佳，适于初样地面产品试验。
关键词：对接机构；真空热试验；外热流模拟；红外笼；加热片中图分类号:V524.3 文献标识码:A
S tudy on Simula tion of External Flux in Vacuum Ther mal Test of Docking Mechanism
Q IN We n 2bo ,C H EN G Hui 2er
(School of Mec hanical Enginee ring ,Sha nghai Jiaotong Univer sity ,Shanghai 200240,China)
高能量活化水
Abstract :Acco rding to t he str uctural cha racteristic a nd the te st demand of docking ,three sc hemes f or external flux simula tio n which we re inf rared heating ca ge ,hea ting chip and inf rared heating cage +heating c hip were pre sented in t his paper.The stable tempe rature distr ibutio n in vac uum ta nk simulated environment of various co mponents of docking mechanism for the 3schemes wa s calculated by simula tio n ,and re sult s we re compar ed to t hose in or bit e nvironment.The component with maximum temperature diff erence wa s identified.The study showed t hat t he scheme of inf rared hea ting cage was simple ,whic h wa s suitable for flying ,a nd the schemes of heating chip a nd inf rared hea ting cage +heating chip was more accurate ,which wa s suitable fo r ground test.
Keyw or ds:Docking mechanism ;Vacuum thermal te st ;External f lux simulation ;In f ra red heating cage ;Heating chip
收稿日期22；修回日期226
作者简介秦文波(66—)，男，博士生，研究方向航天器热分析和热防护。
0 引言
smartthreads
加热片对接机构是实现空间对接的关键设备[1、2]
。为
保证对接机构可靠工作，须在地面进行充分的空间环境真空热试验(包括热平衡试验和热真空试验)[3]。空间环境模拟设备主要模拟的参数为空间外热流、冷黑环境和真空环境，其中空间外热流的准确模拟是决定热平衡试验成败的关键[4]。一般要求外热流模拟装置能模拟热平衡试验中各种设定工况下到达试验件外表面的外热流分布，并保证加热区域的热均匀性和加热装置的绝缘性；模拟装置稳定可靠，组装、拆卸方便，易于操作，不影响试验件的正
心电电极常运动。国内进行了多个航天器真空热试验，在外热流模拟方面积累了大量的经验[3]。其中：风云二号卫星天线的热平衡试验采用太阳模拟器模拟外热流；东方红三号卫星热平衡试验以可移动式红外灯阵+电加热器模拟卫星不同表面的外热流；神舟一号飞船采用电加热器对太阳电池阵交替模拟日照区和阴影区的外热流，其他部分采用红外加热笼模拟外热流。对接机构结构复杂，部件外形多样，其外热流模拟难度较大。另外，热平衡与热真空试验一般分别单独进行，为降低试验经费和减少试验时间，要求对接机构真空热试验采用不开真空罐，连续完成所有热平衡试验和热真空试验工况的试验，试验中还要考核对接环推出拉回的运动功能。这些对外热流模拟提出了更高的要求。为此，根据国内外真空热试验的经验，本文对对接机构真空热试验的3
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4 2008年第6期
上 海 航 天
AEROSPAC E SHAN GHAI
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