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行業應用
空間環模在航空航天應用

1、空間環境模擬器

    空間環境是指航天器在軌道上運行時所遇到的自然環境和人為環境

2、空間環境試驗技術

   空間環境試驗是航天器研制工作中的重要程序,由于衛星是由數萬個零部件組成的復雜產品,發射后出現故障,在軌道上不能直接維修,很難查明原因,衛星的研制,發射耗資巨大,一旦發射失敗,不僅在經濟上造成巨大損失,在政治和軍事上也將帶來重大影響,過去的實踐經驗證明,衛星故障的70%是由于衛星所經歷的環境所造成。因此,在地面上必須做充分的環境試驗后才能發射。隨著航天技術的發展,應用衛星的新特點是長壽命、多功能,對衛星環境試驗提出更高、更嚴格的要求。

3、主要試驗項目

(1)熱平衡試驗

熱平衡試驗是在空間模擬室的真空與熱輻射(冷黑環境、太陽輻照或紅外熱流)條件下,檢驗航天器軌道飛行中的溫度分布,驗證航天器熱設計數學模型,并考驗航天器熱控制系統功能的試驗,所有衛星都要做熱平衡試驗。 

(2)熱真空試驗

熱真空試驗是在真空與溫度條件下驗證航天器及其組件各種性能和功能的試驗,由冷浸、熱浸與溫度循環組成。熱真空試驗也是衛星必做的項目。

(3)靜電、帶電與電磁環境及其效應模擬試驗

同步軌道下磁層之間變化會引起航天器外表面靜電、帶電與放電的效應和電離層中帶電、漏電等效應會產生帶電與放電的干擾。航天器艙內部的電磁兼容環境與外部的自生電磁環境會產生帶電與放電效應。所以,靜電、帶電與電磁環境及其效應模擬試驗是必不可少的。

(4)微重力環境及其效應模擬試驗

在微重力下需做大型柔性輕質結構的展開試驗。空間資源(如晶體生長、藥物提純等)的開發和空間環境的利用都需要在微重力下。模擬試驗方法有物理模擬試驗(如高塔、落管、飛機等)和效應模擬試驗(如氣墊、斜導軌等)。

(5)元器件和組件的可靠性老化、篩選試驗

采用長壽命、高可靠性元器件和組件是保證航天器飛行可靠與長壽命的關鍵,應采用各種類別環境老化、篩選試驗方法與試驗技術。

(6)航天器空間推進系統的空間環境試驗

航天器上的各種控制、機動變軌的火箭發動機,都要在空間環境下做性能鑒定、功能評價試驗,包括空間點火試驗、羽焰污染試驗等 

(7)空間武器性能與功能評價試驗:在空間環境下進行人工的攻防作用試驗。

(8)磁試驗:是模擬衛星在運行中承受的地磁環境及其效應試驗。

(9)原子氧、紫外環境試驗:在原子氧和紫外環境下與航天器作用產生的物理與化學變化試驗。

(10)微流星和空間碎片的碰撞模擬試驗:模擬太空中微流星和空間碎片與航天器表面(均指外表面)相互作用的試驗。

(11)粒子輻照試驗:模擬空間粒子輻照環境在航天器上產生的效應試驗。

(12)電子、質子、紫外綜合環境試驗:模擬空間綜合環境對航天器材料、器件等的效應試驗。

(13)冷焊試驗:檢驗活動部件在超高真空下是否出現冷焊現象(粘著、卡死)的試驗。

(14)載人航天的空間環境試驗,如出艙熱真空試驗, 

 

   近十多年來從未間斷過對空間環模熱真空設備的研制工作,在學習并參考進口國外同類設備先進理念的同時不斷創新,例如冷板技術實現了在真空環境中增加熱傳導功能,使得可以達到快速提高試件的升降溫速度目的,提高了冷熱循環試驗·的效率。又例如在充分了解用戶需求后可以根據試件自身熱容量和發熱功率設計計算出制冷機的功率和加熱器的匹配,在熱平衡試驗中確保試件上試驗要求的溫度范圍。再例如溫度傳感器平均溫度控溫功能可以把貼在不同位置上溫度傳感器的溫度相加后取其平均值進行控溫、還可以在不開門的情況下任取提前布置好的一個或多個溫度點進行控溫。

    科美公司制作的熱真空和低氣壓設備涵蓋了遼、吉、黑、河北、江蘇、上海、安徽、四川、陜西、貴州等省市的航空航天相關單位30余家,真空容器總數接近100個。

 

 

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