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1、Vol_20NO.6航天器工程第20卷第6期94SPACECRAFTENGINEERING2011年11月國外新型熱管式空間輻射器研究進展豐茂龍范含林黃家榮陳江平(JL京空間飛行器總體設(shè)計部,北京100094)摘要熱管式空間輻射器(HPR)具有良好的傳熱及抗碎片撞擊性能,是最有應用前景的空間輻射器之一。文章對國外(主要是美國)熱管輻射器研究進行了調(diào)研,重點介紹了單槽道熱管輻射器、輕質(zhì)可控熱管輻射器、高溫熱管輻射器以及用于衛(wèi)星精密熱控的熱二極菅輻射器等4種新型熱管輻射器的研究現(xiàn)狀,包括研究機構(gòu)、目的、研究的主要方法及成果等,并簡要論述了新型熱管輻射器后續(xù)的發(fā)展趨勢。對我國
2、熱管輻射器的設(shè)計具有一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞熱管輻射器;單槽道熱管;二極管;環(huán)路熱管;輕質(zhì)可控熱管輻射器中圖分類號:V¨文獻標志碼:ADOI:10.3969/j.issn.1673—8748.2011.06.015文章編號:1673-8748(2O11)06—0094—10ASummaryoftheDevelopmentofAdvancedHPRsforSpacePowerAbroadFENGMaolongFANHanlinHUANGJiarongCHENJiangping(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering,Bei
3、jing100094,China)Abstract:HeatPipePadiator(HPR)performswithhighreliabilityandefficiencywhilehashighresistancetomicrometeoroids.ThepapergivesasummaryofthedevelopmentofadvancedHPRinforeigncountries(mainlyinUSA),includingmonogrooveHPR,diodeHPR,light—weightHPRandhigh—temperatureHPR.Thepaperg
4、ivesaconclusioninthedevelopmentstatus,suchasinstitutes,purposes,methodsachievementsofallhighlevelresearchwork.Thepaperalsoanalysizesthedevelo—pingtrendoftheHPR,andprovidessomeuseforreference.Keywords:HPR;monogrooveHPR;diodeHPR;light—weightHPR;high—temperatureHPR1引言加,從而給航天器熱排散系統(tǒng)的可靠性設(shè)計提出了更
5、高的要求;三是現(xiàn)代航天器均攜帶高精度儀器設(shè)載人航天及深空探測的發(fā)展,使空間輻射器的備,必須進行高精度溫度控制。因此,研究新型高傳研究成為航天器研制過程中的一個重要環(huán)節(jié)??臻g熱、高精度及高可靠性的輻射器系統(tǒng)是航天器熱控輻射器的研究存在許多難題:一是航天器功耗的快制技術(shù)領(lǐng)域的重要課題??臻g輻射器有多種類型,速增加,從幾千瓦到數(shù)百兆瓦,給輻射器散熱性能帶如流體回路輻射器、熱管輻射器、粒子輻射器及帶條來了很大的挑戰(zhàn);二是近年空間碎片激增,航天器的式輻射器等。其中,熱管式空間輻射器在傳熱性能、輻射器系統(tǒng)遭遇碎片和微流星撞擊的概率大大增控溫及抗撞擊方面有很大優(yōu)勢,且已成功應用于航收
6、稿日期:201卜O321;修回日期:201106—16作者簡介:豐茂龍(1982一),男,博士研究生,從事載人航天器熱控制技術(shù)研究。第6期豐茂龍等:國外新型熱管式空間輻射器研究進展天器熱控系統(tǒng),是國內(nèi)外研究最多的輻射器,具有良射器,是最早研究并使用的結(jié)構(gòu),在此不再贅述。目好的應用價值口]。前熱管輻射器已產(chǎn)生多種新型結(jié)構(gòu),包括單槽道熱從2O世紀90年代開始,NASA發(fā)起了高性能管輻射器、熱二極管輻射器、輕質(zhì)可控熱管輻射器、空間輻射器的研究工作,以應對航天器迅速增加的高溫輻射器等,所有新型輻射器都是在傳統(tǒng)輻射器大功率、長壽命需求。其中,針對熱管式空間輻射器的基礎(chǔ)上,在結(jié)構(gòu)或
7、材料上進行改進,從而具有了更進行了多個專項研究,除了傳統(tǒng)鋁/氨管翅式熱管輻優(yōu)良的性能。射器,先后研發(fā)了幾種新型熱管輻射器,包括單槽道熱管輻射器、輕質(zhì)可控熱管輻射器、高溫熱管輻射器3國外新型熱管輻射器研究進展以及用于衛(wèi)星精密熱控的熱二極管輻射器等。本文對國外熱管輻射器近年的研究進行了調(diào)研,論述了熱管輻射器研究的關(guān)鍵點是熱管的管型設(shè)計、幾種新型熱管輻射器的發(fā)展現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨熱管的布置方式及輻射器管壁材料和工質(zhì)選擇等,勢。隨著我國載人航天事業(yè)的發(fā)展,研究新型空間其已成功用于航天器熱排散,在可行性和應用性能輻射器的需求已變得較為迫切。方面都獲