【人物】为卫星穿上“恒温衣”的热控团队
【人物】为卫星穿上“恒温衣”的热控团队
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文章来源:中国航天科工集团有限公司 发布时间:2025-02-14
近日,天鹰五号卫星完成了全部在轨试验,经受住了恶劣太空环境的考验。卫星所处的温度环境变化巨大,有时要身处太阳直射带来的高温环境,有时要身处低至-270℃的低温环境,想要在这种高低温差巨大的环境下维持星上设备的正常运转,热控系统不可或缺。航天二院空间工程总体部热控班组,就是为卫星穿上“恒温衣”的热控团队。
“人体可以通过穿衣、吹空调等来维持体温,但是在外太空的卫星想要维持‘体温’却没有那么简单。”班组负责人介绍。热控设计师需要在结构布局及飞行剖面的基础上,综合考虑能源、重量及成本代价,提出切实可行的热控措施,既要考虑骤升骤降的瞬态工况,又要考虑长期保持的稳态工况;既要从硬件上开展热控产品研发,又要从软件上考虑热控算法合理性。每颗卫星设计的热控实施都不一样,要综合考虑各种因素,设定专属方案,从而保障在轨任务顺利进行。
卫星每多一瓦能耗,就会多一份负担。所以,如何让卫星“节能降耗”也是摆在热控设计师眼前的一个难题。在一次星上产品热控设计中,为了实现更高的精度要求,需要将舱外设备的温度稳定度控制在±2℃以内,而班组以往所设计的该类产品温度稳定度普遍在±5℃。项目研制周期迫在眉睫,在查阅了大量文献后,班组提出了在控制设备本体温度外,额外用舱板进行控温的方案。虽然理论上可行,但在仿真评估中发现,直接给舱板进行控温的功耗代价超出预期,设计工作再次陷入僵局。大家反复研究方法、查找问题原因、总结经验……班组一边优化控温措施,一边和结构设计师迭代支架的拓扑结构。功夫不负有心人,优化后的产品不仅成功实现了±2℃以内的温度控制,还将能耗代价降低了60%以上,有效满足了指标要求并通过飞行试验考核。
【责任编辑:家正】