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《螢火一號火星探測器長火影熱控設(shè)計及試驗驗證.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、上海航天AERoSPACESHANGHAI第30卷2013年第4期文章編號：1006—1630(2013)04一0060—04螢火一號火星探測器長火影熱控設(shè)計及試驗驗證許忠林1，江世臣1，郭濤2，黎媛捷1(1．上海衛(wèi)星工程研究所，上海200240；2．上海航天技術(shù)研究院，上海201109)摘要：根據(jù)螢火一號(YH一1)火星探測器面臨長期火星陰影環(huán)境特點，對探測器的長火影熱控設(shè)計及深冷試驗驗證進行了研究。給出了YH一1火星探測器長火影熱控自主控制流程，以及各階段熱控方案。改造現(xiàn)有真空環(huán)境模擬器，完成了我國第一個實現(xiàn)全包絡(luò)20K超低溫背景模擬的探測器級真空熱試驗。長火影試驗結(jié)果
2、表明：YH一1火星探測器熱控設(shè)計能滿足度過長火影的溫度要求，各單機能在出火影后成功喚醒正常工作。關(guān)鍵詞：YH—l火星探測器；熱控；長火影；深冷試驗；雙熱沉中圖分類號：V444．36文獻標志碼：AThe珊alDesignandT蜉tforLon驢TermShadowofYH—lMarsProbeXUZhong一1inl，JIANGShi—chenl，GUOTa02，LIYuan—jiel(1．ShanghaiInstituteofSatelliteEngineering，Shanghai200240，China；2．ShanghaiAcademyofSpaceflightTe
3、chnology，Shanghai201109，China)Abstract：Accordingtothecharacteristicofthelong-termMarsshadowfacingbyYH一1Marsprobe，thethermalcontrolschemesanddeep—coldtestofYH一1Marsprobewerestudiedinthispaper．Theflowchartoftheautonomousthermalcontrolandcontr01schemesofvariousphasesfortheprobeduringthelong—t
4、ermⅣIarsshadowwasgiVenout．Thefirstvacuumthermaltestofthewholeprobeclasswhichwasthewholeenvelopeunderthesimulationbackgroundatthetemperature20KwascarriedoutinChina．Thetestresultsofthelong—termⅣIarsshadowshowedthatthethermalcontroloftheprobemetthetemperaturerequirementtopassthroughthelong—te
5、rmJvIarsshadow．Theeverydevicecouldbewake-uptooperatenormallyaftertheMarsshadowpassing．Keywords：YH一1Marsprobe；Thermalcontrol；Long—termMarsshadow；Deepcoldtest；DoubleheatsinkO引言YH一1火星探測器是一顆深空探測類小型探測器，攜帶離子探測器、磁強計和相機等有效載荷對火星進行環(huán)境探測。作為探測器的服務(wù)分系統(tǒng)，熱控分系統(tǒng)為YH一1火星探測器提供合適的熱環(huán)境，以確保器上儀器設(shè)備在不同的飛行階段可靠地工作在規(guī)定的溫度
6、范圍內(nèi)。在研制過程中，計算發(fā)現(xiàn)YH一1火星探測器在環(huán)繞火星飛行時將面臨8．8h的長期火星陰影，其間探測器的外熱流為幾乎為零[1_3j。由于探測器不受陽光照射，使熱控分系統(tǒng)面臨缺電，可導(dǎo)致探測器的溫度過低。因此，YH一1火星探測收稿日期：2012一09—25作者簡介：許忠林(1984一)，男，碩士，工程師，主要從事衛(wèi)星熱控設(shè)計。器的長火影熱控設(shè)計成為關(guān)鍵，需在有限功率資源條件下實現(xiàn)長火影深冷環(huán)境探測器的溫度保證，并需保持合適溫度長達8．8h。此外，對長火影的試驗驗證要求環(huán)境模擬器的熱沉溫度背景為20K，國內(nèi)尚無任何試驗經(jīng)驗，需設(shè)計深冷試驗并改造現(xiàn)有的環(huán)境模擬器。為此，本文對Y
7、H1火星探測器長火影熱控設(shè)計及試驗驗證進行了研究。1長火影熱控設(shè)計為應(yīng)對YH一1火星探測器長火影低溫環(huán)境，提出熱控分系統(tǒng)通過對火星探測器在入影前開加熱器和單機抬升探測器溫度，入影后關(guān)閉單機節(jié)能并采用超低檔的熱控模式，以兩階段的配合實現(xiàn)探測器長陰影超低溫環(huán)境中的熱控。設(shè)計的YH一1火星探測器長火影熱控方案第30卷2013年第4期許忠林，等：螢火一號火星探測器長火影熱控設(shè)計及試驗驗證如F。a)將探測器熱控模式設(shè)置為高檔、中檔、低檔、超低檔等模式，高檔模式的加熱器開關(guān)機閾值最高，超低檔模式的加熱器開關(guān)閾值最低；b)在火星
