一种复合制冷系统的空间使用可行性分析

半导体制冷器由于材料限制,主要应用于２００ Ｋ 左右的中低温领域。通过低温热管将半导体制冷器热端与辐射制冷器相连,使其热量直接辐射到宇宙空间中,维持２００ Ｋ 温度,将可能使冷端达到接近１００ Ｋ 的空间实用化低温。作者将对这种半导体制冷器／ 热管／ 辐射制冷器的复合制冷系统空间使用的可行性作出简单分析。     

一种空间复合制冷系统的可行性分析--半导体制冷器/热管/辐射制冷器

半导体制冷器由于材料限制,主要应用于２００Ｋ左右的中低温领域。通过低温热管相连,利用辐射制冷器冷却半导体制冷器热端,将其热量直接辐射到宇宙空间中,使其维持在２００Ｋ温度,将可能使冷端达到接近１００Ｋ的空间实用化低温。对这种半导体制冷器／辐射制冷器的复合制冷系统,空间使用的可行性做出简单分析。     

空间辐射制冷器用小型环境模拟器的研制

研制了一台试验和检测辐射制冷器的小型空间环境模拟器,系统采用闭循环小型制冷机作冷源,模拟冷背景温度20K,功率8瓦,黑度0.98,容器压力1.8×10~(-5)帕.系统配有巡回检测装置对实验数据自动进行采集.图1是模拟器结构示意图.对于模拟误差估算利用航天器模拟误差理论,推广至辐射制冷器冷黑、真空环境模拟,只能较近似地估算模拟误差的来源和大小,作为模拟器的设计依据。经过调试,符合设计要求,系统操作简便,清洁无油,不污染制冷器光学镜面,运转费用低廉.图3,参考文献4.     

空间环境和污染对光学器件的影响

用于观测卫星、气象卫星、空间望远镜上的各种光学器件及其光学涂层必须经受住空间环境和污染的考验才能保证航天器的可靠性。采取有效措施减少空间环境的影响是解决问题的关键。对于低温光学仪器是个相对独立的系统,在冷却期间必须保证仪器中最冷的传感器芯片保持最高温度,这样在冷却之前污染物就不会被吸附在表面上。最好的方法是在光学器件的适当位置安装加热器及污染控制罩。     

深冷文献消息(国内部分)

<正>93301 空间辐射制冷器模拟试验冷黑背景的优化设计王根生 韩军《低温工程》1993 №1 7-13通过对两种不同结构的空间环境模拟冷黑背景和辐射制冷器之间辐射热交换过程的分析,讨论了模拟冷黑背景的结构、温度、黑度等对辐射制冷器宇宙空间环境热模拟试验结果的影响,尤其对辐射制冷器二级制冷温度的影响,给出了选择最佳结构热模拟冷黑背景的物理依据。     

空间辐射环境诱发航天器故障或异常分析

空间辐射环境是诱发航天器系统故障或异常的主要因素之一。调研收集了国外航天器在轨的故障信息,总结分析了航天器所出现的各种故障、分析经验和对策,提出了我国航天器的在轨运行的一些具体建议,促进空间环境研究与在轨运行管理的紧密结合,提高空间环境引起航天器在轨异常的原因分析与判断的水平。     

空间低温热管的设计与实验研究

介绍了为空间辐射制冷器研制开发的一种干道吸液芯氮气低温热管 ,该热管直径为6mm ,长度210mm ,工作温度80 .0～120 .0K ,最大传热功率可达2.5W ;并对其传热性能进行了实验研究。实验结果表明低温热管的传热性能远远优于固体的导热性能 ,完全能够满足辐射制冷器冷焦面耦合需要     

空间辐射制冷器的热模拟试验方法

介绍了空间辐射制冷器的热模拟试验方法，其中包括试验设备、试验程序、环境模拟、数据采集、污染控制等并对热模拟试验方法进行了误差估算     

改进的蒙特卡洛法加快空间辐射制冷器耦合因子的计算速度

耦合因子的计算是空间辐射制冷器热分析的基础,蒙特卡洛法是满足抛物面W型辐射制冷器耦合因子计算的有效方法.基于统计原理,蒙特卡洛法计算空间辐射制冷器耦合因子的缺点是计算时间较长.通过避免传统的迭代计算,加快了蒙特卡洛法计算速度.同时,采用改进辐射能束概率分布算法的蒙特卡洛计算精度同传统方法相当,并也随随机能束数的增加而提高精度.     

模态分析在辐射制冷器设计中的应用

辐射制冷器主要为红外探测器提供合适的低温工作条件,是星载红外遥感探测系统的重要组成部分,其可靠性的高低和制冷性能的好坏将直接影响红外成像质量和遥感卫星的成败.建立了W型辐射制冷器结构的有限元模型,应用MSC/Nastran软件完成了模态、静力、正弦振动响应计算,进行了结构强度和振动模态分析,预示和验证了辐射制冷器的结构性能,为其结构设计改进提供了可靠理论依据.     

空间低温制冷技术的应用与发展

随着空间技术的快速发展,空间低温制冷技术也取得了长足的进步。介绍了国内外空间低温制冷技术最新研究进展及其在对地遥感和深空探测航天器中应用情况,结合国内空间低温制冷技术的发展现状,提出了我国开展空间制冷技术研究的几点建议。     

空间低能电子探测技术综述

空间低能电子是空间辐射环境的重要组成部分,对航天器的安全可靠运行具有重要的影响作用。详细介绍了国内外探测空间低能电子的活动、使用的相关探测器及其技术方法,在此基础上提出了进一步探测空间低能电子的可行性技术和方法,以促进我国空间低能电子探测的发展。     

空间材料二次电子发射过程的理论研究

航天器充放电效应故障大多都会引起卫星灾难性事故,对航天器在轨安全运行产生较大的影响。空间材料的二次电子发射系数是决定卫星表面带电速率和充电平衡电位水平的重要材料特征参数,对于卫星表面带电的预测及卫星带电设计选材具有重要的意义。基于蒙特卡洛方法,从理论上分析了材料二次电子的产生、转移及逃逸过程,获得了材料二次电子发射系数的计算方法。实验结果表明该方法能较好地拟合材料二次电子发射系数随入射电子能量的变化趋势,为航天器充放电效应数值模拟和防护设计提供数据支持。     

Cryogenics in space: a review of the missions and of the technologies

Cryogenics has made a remarkable amount of progress over the last 15 years. The increased reliability and simplicity of operations of cryogenic equipment have allowed to install and to successfully operate them onboard spacecrafts. At the same time, the improved performance of cryogenic devices, such as sensors and cold electronics, has drastically enlarged their utilisation, creating new perspectives for space-based applications. In this paper we provide an up-to-date review of the non-military space missions making use of cryogenic instrumentation and a summary of the present and envisaged applications of cryogenic equipment in space. The impact of cryogenics on the spacecraft system design and the main technical solutions presently adopted are also discussed. Finally, this paper provides an outlook on near- and mid-term future activities involving cryogenics in space and on the related technology development, with particular emphasis on the work carried out by the European Space Agency.     

Spacecraft borne long life cryogenic refrigeration status and trends

The status of cryogenic refrigerator development intended for, or possibly applicable to, long life spacecraft borne application is reviewed. Based on these efforts, the general development trends are identified. Using currently projected technology needs, the various trends are compared and evaluated. The linear drive, non-contacting bearing Stirling cycle refrigerator concept appears to be the best current approach that will meet the technology projection requirements for spacecraft borne cryogenic refrigerators. However, a multiple redundant set of lightweight, moderate life, moderate reliability Stirling cycle cryogenic refrigerators using high-speed linear drive and sliding contact bearings may possibly suffice.     

空间环境下航天器部件密封性能评价方法研究

从航天器密封部件的密封种类和泄漏原理,特别是橡胶密封圈的泄漏原理出发,分析了经高真空、高低温、空间辐照等空间环境对航天器密封性能的影响,给出了采用泄漏检测技术作为密封性能评价的方法。重点介绍了基于现有漏率性能评价方法而研制的几种航天器部件密封性能评价装置以及在现有评价装置上开展的部分航天器部件密封性能试验及研究情况。