邊緣補償式外熱流模擬裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及航天器空間環(huán)境模擬技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種邊緣補償式外熱流模擬裝置，包括主加熱框架、邊緣補償加熱框架、熱流計、加熱帶、熱控涂層及熱電偶組成；所述主加熱框架與邊緣補償加熱框架焊接連接，所述加熱帶通過彈簧及聚四氟乙烯薄板與主加熱框架、邊緣補償加熱框架連接拉緊固定。所述加熱帶表面噴涂熱控涂層，所述熱電偶粘貼至加熱帶正面，所述熱流計粘貼至產(chǎn)品表面。該裝置解決了加熱籠模擬加熱熱流邊緣效應，提高了加熱籠模擬外熱流的均勻性，使航天器產(chǎn)品的熱試驗狀態(tài)接近在軌狀態(tài)，避免過試驗或欠試驗，提高了外熱流模擬的可靠性。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
邊緣補償式外熱流模擬裝置
本專利技術(shù)涉及航天器空間環(huán)境模擬
，具體地，涉及一種邊緣補償式外熱流模擬裝置。
技術(shù)介紹
航天器地面真空熱試驗(包括熱平衡試驗和熱真空試驗)是航天器研制過程中的重要試驗項目。航天器進行真空熱試驗時，根據(jù)在軌的實際情況，需要使用非接觸式外熱流模擬手段來模擬航天器在太空經(jīng)歷的熱環(huán)境，以檢驗航天器熱設(shè)計的正確性和考核單機的高低溫性能。紅外加熱籠作為國內(nèi)航天器真空熱試驗中重要的一種非接觸式外熱流模擬手段，具有結(jié)構(gòu)簡單、易加工、外熱流模擬準確等優(yōu)點。但是由于結(jié)構(gòu)和空間條件的限制，其加熱區(qū)域的到達熱流密度存在分布不均勻的現(xiàn)象，特別是邊緣區(qū)域尤為明顯，這種熱流密度的不均勻會導致航天器產(chǎn)品的熱試驗狀態(tài)與在軌狀態(tài)不一致，從而造成過試驗或欠試驗的現(xiàn)象。目前，用于減少熱流密度不均勻性的方式主要有：1)增加加熱籠的外廓尺寸，不均勻性隨著外廓尺寸擴大而減少，該方式措施簡單，但通常受到空間和尺寸的限制，加熱籠外廓尺寸有限，無法滿足試驗要求。2)減少加熱籠與星體表面的距離，不均勻性隨著與形體表面距離接近而減少，該方式措施簡單，但由于星體表面情況比較復雜，加熱籠需要開相應的孔以避免干涉，從而使加熱籠不均勻性惡化。3)采用加熱籠邊緣分區(qū)獨立控制進行補償加熱，但此種方式會在加熱區(qū)域內(nèi)增加熱流施加死區(qū)，對熱流施加的不均勻性改善較小。因此提供一種能夠補償邊緣熱流的外熱流模擬裝置具有較高的必要性和實用性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本專利技術(shù)的目的是提供一種邊緣補償式外熱流模擬裝置。根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種邊緣補償式外熱流模擬裝置，包括主加熱框架、邊緣補償加熱框架以及加熱帶；所述主加熱框架與邊緣補償加熱框架相連，且-主加熱框架與加熱帶相連；-邊緣補償加熱框架與加熱帶相連。優(yōu)選地，本專利技術(shù)提供的邊緣補償式外熱流模擬裝置還包括熱流計；所述熱流計設(shè)置在待測試產(chǎn)品表面。優(yōu)選地，本專利技術(shù)提供的邊緣補償式外熱流模擬裝置還包括熱控涂層，所述熱控涂層設(shè)置在加熱帶表面。優(yōu)選地，本專利技術(shù)提供的邊緣補償式外熱流模擬裝置還包括熱電偶，所述熱電偶-設(shè)置在加熱帶表面；-設(shè)置在熱控涂層表面。優(yōu)選地，多個所述主加熱框架通過多個邊緣補償加熱框架以第一角度相連，主加熱框架與邊緣補償加熱框架間以第二角度相連；通過主加熱框架的數(shù)量和尺寸能夠計算得到所述第一角度的大??；通過待測試產(chǎn)品的表面形貌能夠計算得到所述第二角度的大小。優(yōu)選地，位于邊緣補償加熱框架處的加熱帶獨立控溫。優(yōu)選地：所述加熱帶采用Cr20Ni80材料制成；同一區(qū)域內(nèi)相鄰的加熱帶串聯(lián)連接；并且-所述加熱帶通過彈簧和聚四氟乙烯薄板與主加熱框架相連；-所述加熱帶通過彈簧和聚四氟乙烯薄板與邊緣補償加熱框架相連。優(yōu)選地，所述熱控涂層單面或雙面噴涂至加熱帶上。優(yōu)選地，所述主加熱框架采用不等邊角鋼和圓管焊接而成；所述加熱帶設(shè)置在不等邊角鋼的短邊面。優(yōu)選地，所述熱流計隔熱安裝至在待測試產(chǎn)品表面，且熱流計表面噴涂有與待測試產(chǎn)品表面相同的涂層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下的有益效果：1、本專利技術(shù)提供的邊緣補償式外熱流模擬裝置，結(jié)構(gòu)簡單、可拓展性強、調(diào)節(jié)范圍廣，能夠提供優(yōu)秀的模擬實驗環(huán)境；2、本專利技術(shù)提供的邊緣補償式外熱流模擬裝置，通過增加邊緣補償加熱框架，突破了加熱籠平板式設(shè)計慣有模式，創(chuàng)新邊緣補償式外熱流模擬裝置設(shè)計，可充分利用試驗空間，解決了加熱籠模擬加熱熱流邊緣效應，提高了加熱籠模擬外熱流的均勻性，使航天器產(chǎn)品的熱試驗狀態(tài)接近在軌狀態(tài)，避免過試驗或欠試驗；3、本專利技術(shù)提供的邊緣補償式外熱流模擬裝置，可以在保證熱流均勻性基礎(chǔ)上增加與星體表面的距離，避免加熱籠開孔導致的不均勻性惡化；4、本專利技術(shù)提供的邊緣補償式外熱流模擬裝置，邊緣補償裝置獨立控溫，根據(jù)試驗實際情況進行熱流補償。避免在加熱區(qū)域內(nèi)熱流死區(qū)的產(chǎn)生；5、本專利技術(shù)提供的邊緣補償式外熱流模擬裝置，邊緣補償裝置具備擋板功能，減少邊緣外熱流的耗散。附圖說明通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本專利技術(shù)的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：圖1為本專利技術(shù)提供的邊緣補償式外熱流模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)提供的邊緣補償式外熱流模擬裝置中的加熱帶示意圖。圖中示出：主加熱框架1邊緣補償加熱框架2熱流計3、加熱帶4熱控涂層5熱電偶6具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本專利技術(shù)進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本專利技術(shù)，但不以任何形式限制本專利技術(shù)。應當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本專利技術(shù)構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬于本專利技術(shù)的保護范圍。根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種邊緣補償式外熱流模擬裝置，包括主加熱框架1、邊緣補償加熱框架2以及加熱帶4；所述主加熱框架1與邊緣補償加熱框架2相連，且-主加熱框架1與加熱帶4相連；-邊緣補償加熱框架2與加熱帶4相連。優(yōu)選地，本專利技術(shù)提供的邊緣補償式外熱流模擬裝置還包括熱流計3、熱控涂層5以及熱電偶6；所述熱流計3設(shè)置在待測試產(chǎn)品表面。優(yōu)所述熱控涂層5設(shè)置在加熱帶4表面。所述熱電偶6-設(shè)置在加熱帶4表面；-設(shè)置在熱控涂層5表面。具體地，多個所述主加熱框架1通過多個邊緣補償加熱框架2以第一角度相連，主加熱框架1與邊緣補償加熱框架2間以第二角度相連；通過主加熱框架1的數(shù)量和尺寸能夠計算得到所述第一角度的大?。煌ㄟ^待測試產(chǎn)品的表面形貌能夠計算得到所述第二角度的大小。位于邊緣補償加熱框架2處的加熱帶4獨立控溫。所述加熱帶4采用Cr20Ni80材料制成；同一區(qū)域內(nèi)相鄰的加熱帶4串聯(lián)連接；并且-所述加熱帶4通過彈簧和聚四氟乙烯薄板與主加熱框架1相連；-所述加熱帶4通過彈簧和聚四氟乙烯薄板與邊緣補償加熱框架2相連。更具體地，所述熱控涂層5單面或雙面噴涂至加熱帶4上。所述主加熱框架1采用不等邊角鋼和圓管焊接而成；所述加熱帶4設(shè)置在不等邊角鋼的短邊面。所述熱流計3隔熱安裝至在待測試產(chǎn)品表面，且熱流計3表面噴涂有與待測試產(chǎn)品表面相同的涂層。進一步地，本專利技術(shù)的優(yōu)選例由主加熱框架1、邊緣補償加熱框架2、熱流計3、加熱帶4、熱控涂層5及熱電偶6組成；所述主加熱框架1與邊緣補償加熱框架2焊接連接，所述加熱帶4通過彈簧及聚四氟乙烯薄板與主加熱框架1、邊緣補償加熱框架2連接拉緊固定。所述加熱帶4表面噴涂熱控涂層5，所述熱電偶6粘貼至加熱帶4正面，所述熱流計3粘貼至產(chǎn)品表面。所述邊緣補償加熱框架2與主加熱框架1角度可根據(jù)產(chǎn)品表面狀態(tài)進行適應性調(diào)整。所述邊緣補償加熱框架2上的加熱帶區(qū)域進行獨立控溫，根據(jù)試驗實際情況進行熱流補償。避免在加熱區(qū)域內(nèi)熱流死區(qū)的產(chǎn)生。所述加熱帶4表面的熱控涂層5可根據(jù)試驗要求進行單面或雙面噴涂，厚度及間距有多種規(guī)格，同一分區(qū)相鄰加熱帶4串聯(lián)連接。所述主加熱框架1及邊緣補償加熱框架2上加熱帶4可采取不同的規(guī)格、間距及熱控狀態(tài)。所述主加熱框架1采用不等邊角鋼及圓管焊接而成，不等邊角鋼短邊面作為加熱帶安裝面，減少了主加熱框架1邊界加熱死區(qū)的影響。所述熱流計3隔熱安裝至產(chǎn)品表面，其表面熱控涂層狀態(tài)與產(chǎn)品表面熱控涂層狀態(tài)一致。更進一步地，本專利技術(shù)的優(yōu)選例解決了加熱籠模擬加熱熱流邊緣效應，提高了加熱籠模擬外熱流的均勻性，使航天器產(chǎn)品的熱試驗狀態(tài)接近在軌狀態(tài)，避免過試驗或欠試驗，提高了外熱流模擬的可靠性。在本申請的描述本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種邊緣補償式外熱流模擬裝置，其特征在于，包括主加熱框架(1)、邊緣補償加熱框架(2)以及加熱帶(4)；所述主加熱框架(1)與邊緣補償加熱框架(2)相連，且?主加熱框架(1)與加熱帶(4)相連；?邊緣補償加熱框架(2)與加熱帶(4)相連。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種邊緣補償式外熱流模擬裝置，其特征在于，包括主加熱框架(1)、邊緣補償加熱框架(2)以及加熱帶(4)；所述主加熱框架(1)與邊緣補償加熱框架(2)相連，且-主加熱框架(1)與加熱帶(4)相連；-邊緣補償加熱框架(2)與加熱帶(4)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣補償式外熱流模擬裝置，其特征在于，還包括熱流計(3)；所述熱流計(3)設(shè)置在待測試產(chǎn)品表面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊緣補償式外熱流模擬裝置，其特征在于，還包括熱控涂層(5)，所述熱控涂層(5)設(shè)置在加熱帶(4)表面。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的邊緣補償式外熱流模擬裝置，其特征在于，還包括熱電偶(6)，所述熱電偶(6)-設(shè)置在加熱帶(4)表面；-設(shè)置在熱控涂層(5)表面。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊緣補償式外熱流模擬裝置，其特征在于，多個所述主加熱框架(1)通過多個邊緣補償加熱框架(2)以第一角度相連，主加熱框架(1)與邊緣補償加熱框架(2)間以第二角度相連；通過主加熱框架(1)的數(shù)量和尺寸能夠計算得到所述第一角度的大??；通過待測試產(chǎn)品的表面形...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蓋照亮，周國鋒，韓繼廣，陳麗，彭光東，
申請(專利權(quán))人：上海衛(wèi)星裝備研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：上海,31