[发明专利]一种用于空间环境模拟真空设备的复合装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种空间环境模拟真空设备，具体涉及一种用于空间环境模拟真空设备的复合装置。 

背景技术

卫星及其航天器在进入空间轨道飞行阶段后，长期处于真空和冷黑的空间环境中，同时接受空间外热流与卫星内部热流的共同影响。空间环境模拟设备是为了在地面模拟太空的“冷黑”、“高真空”和“外热流”等环境而研制的一种大型多功能综合设备，是卫星及其航天器等在地面进行各种性能、可靠性和长寿命试验的关键设备。 

为了研究空间技术，还要在模拟的空间环境下，进行电推进实验，新型的空间电推进(电火箭)技术，具有高比冲、小推力、长寿命等特点。这些特点正适合航天器对推进系统提出的高速飞行、长期可靠工作和克服较小阻力的要求。无论对近地空间航天器的控制或者是深空探测及星际航行的主推进都具有重要作用。正因为这些特点，以及近十年来的成功应用，电推进技术正愈来愈受到人们的重视。 

在电推进真空实验中，推进剂管路系统需要一定的实验温度，但是由于涉及高电压绝缘等，一般选择红外辐射加热方法，因此，使用热沉烘烤实验系统是最佳方法。但是为了电推进器的全截面羽流电流收集，需要在真空室内部设计全截面法拉第筒，因此，需在热沉内部空间增加一层设计，这就与前述烘烤功能冲突。 

真空室材料及油污污染出气会极大地影响其极限真空度，降低抽气系统性能，降低设备运行真空度，其改善措施主要有两点：经常性运行和清洗。250℃高温烘烤是最有效的清洗手段之一，并且可以恢复极限真空度。通用环境模拟装置中，热沉工作温度为-190℃至150℃，因此，具有一定的烘烤效果，但是高温端较低，所需出气时间较长。 

因此，亟需一种使铝筒热沉能工作在-190℃至250℃、且与大地和真空室绝缘、实现羽流全截面法拉第收集、高温红外烘烤出气及高低温热沉三种功能为一体的装置。 

国内外未见相同功能的结构：1）常见红外烘烤是一种条笼式筒结构；2）全截面收集法拉第筒没有附带烘烤功能；3）常见热沉高温端150℃，本结构可达250℃。 

发明内容

本发明提供一种用于空间环境模拟真空设备的复合装置，以解决现有技术中存在的用于空间环境模拟真空设备机构设置复杂，无法实现集高温红外烘烤、高低温热沉和法拉第筒羽流收集三种功能于一个整体结构的问题。 

为实现上述目的，采用以下技术方案： 

一种用于空间环境模拟真空设备的复合装置，包括铝筒，所述铝筒设置在真空室内；电推进器，所述电推进器设置在真空室内，且位于铝筒开口端前部；V型板，所述V型板设置在铝筒的一端的底面上；绝缘加热带，所述绝缘加热带与绝缘加热带电源连接，所述绝缘加热带分布在铝筒外壁面；温度开关，所述温度开关设置在铝筒的外壁面上；热电偶，所述热电偶置于铝筒外壁面之上，所述热电偶连接温控表；信号采集器，所述信号采集器通过高温导线与偏转电源和铝筒连接；冷媒管，所述冷媒管分布在铝筒的外壁表面，所述冷媒管连接波纹管，所述波纹管与设置在真空室外的制冷器相连接。 

优选地，所述V型板与铝筒底面法向夹角小于30°。 

优选地，所述铝筒与真空室由绝缘支撑连接。 

优选地，所述温度开关为突跳式触点常闭机械开关。 

优选地，所述冷媒管由紫铜或不锈钢材料制成，其外包裹有绝缘导热层，与铝筒绝缘。 

优选地，所述铝筒由硬质铝合金材料制成，其外壁面抛光，内壁面发黑处理。 

优选地，所述电推进器为离子电推进器。 

本发明的有益效果：由于在铝筒上设置有绝缘加热带和温度开关，所以 能实现高温红外烘烤出气的功能；由于铝筒上设置有冷媒管，所以可以实现高低温热沉的功能；由于铝筒的中设置有V型板、铝筒还连接有信号采集器和偏转电源、铝筒的前端设置有电推进器，所以能实现羽流全截面法拉第收集的功能；发明集成三种功能于一个装置中，其结构简单、节省空间、经济实用，并且可以降低真空设备的造价和运行费用。 

附图说明

下面根据实施例和附图对本发明作进一步详细说明。 

图1是本发明所述的一种用于空间环境模拟真空设备的复合装置的主视图； 

图2是图1的侧视图； 

图3是图1的A—A向视图； 

图4是图3中标号D所示区域的局部放大图。 

图中：