[发明专利]航天器真空热试验星上电缆高精度控温装置

说明书

技术领域

本发明属于航天器热试验技术领域，具体涉及一种用于航天器真空热试验环境下星上电缆高精度温度控制装置。

背景技术

在航天器尤其是大多数通信卫星的真空热试验中，大量星上电缆由空间环境模拟器外通过安装在环境模拟器上的穿墙法兰连接至卫星。空间环境模拟器内是一个辐射背景温度为-173℃以下的热沉环境，由穿墙法兰连接至卫星的近十米长距离的多根星上电缆需要进行控温处理。以往型号热试验中对电缆的温度控制要求较低，仅需将电缆温度控制在-10℃-40℃的日常使用范围，试验中将多根电缆放入工装中缠绕多层镀铝膜进行保温处理。

随着部分航天器有效载荷地面测试系统升级为多通道矢量测试系统，对星上电缆射频测试通道的幅相一致性要求非常高，而电缆相位性能随温度变化较大。要保证测试信号传递的准确性，需要将电缆温度严格控制在40℃±5℃范围之内，单根电缆沿路径的温度差异控制在±2℃范围之内，控温精度较以往大大提高。此外，部分星上电缆为带功率发热电缆，以往简单的包多层镀铝膜的保温处理手段已不能满足现有的电缆控温要求。

因此，为了在航天器真空热试验时将星上电缆控制在一个高精度范围，需要在空间环境模拟器内安装一套真空热试验星上电缆高精度控温装置。该装置将由穿墙法兰连接至卫星的近十米长距离的多根星上电缆放置其中进行控温。真空热试验期间可以将电缆温度严格控制在40℃±5℃范围之内，单根电缆沿路径的温度差异控制在±2℃范围之内，从而保证星上电缆相位性能稳定，保证有效载荷地面测试的准确性，大幅提高试验精度和试验水平。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种真空热试验星上电缆高精度控温装置，能够将由穿墙法兰连接至卫星的近十米长距离的多根星上电缆放置其中进行控温。真空热试验期间可以将电缆温度严格控制在40℃±5℃范围之内，单根电缆沿路径的温度差异控制在±2℃范围之内。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种真空热试验星上电缆高精度控温装置，由若干单位长度的控温槽拼接组成，单位长度的控温槽主要由控温槽主体和盖板组成，控温槽主体包括内槽体和外槽体两部分，内槽体、外槽体均为U型结构且内槽体嵌套在外槽体中，内槽体的顶面高度低于外槽体的顶面高度，内槽体的深度根据内部放置的星上电缆数量确定，内槽体和外槽体的底部通过螺栓固定连接，两者的连接处设置隔热装置以减小两者之间的导热；盖板包括内盖板和外盖板两部分，内盖板盖设在内槽体的顶面，外盖体盖设在外槽体的顶面，内槽体内部的侧壁和底面上分别以一定间隔并排排布有若干电缆分隔柱，以将每根电缆分开有序放置，外槽体的外部侧壁上设置控温槽安装接口以供拼接控温槽，其中，外槽体外表面贴设有加热片并包覆5个单元的多层隔热组件，内槽体的温度控制主要是通过调节粘贴在外槽体表面的加热片进行控制，内槽体、外槽体之间主要通过热辐射进行传热，保证内槽体的温度均匀。

其中，内槽体、外槽体由硬质铝板制成。

其中，硬质铝板的厚度为1-5mm。

其中，外槽体朝向内槽体的表面喷涂高发射率黑漆，增强与内槽体的辐射换热。

进一步地，内槽体的整体内表面和整体外表面喷涂高发射率黑漆，用来增强内槽体与外槽体之间以及内槽体与电缆之间的辐射换热。

其中，隔热装置为聚酰亚胺垫块或玻璃钢垫块。

其中，内盖板、外盖板分别粘贴若干热电偶进行温度监测。

进一步地，内槽体、外槽体分别粘贴若干热电偶进行温度控制和监测。

其中，根据内槽体内设置的电缆个数确定电缆分隔柱的距离和个数，电缆分隔柱之间的距离略大于电缆直径。

其中，电缆分隔柱由带隔热垫的螺钉组成。

其中，隔热垫为圆环或凸台套筒形状。

本发明所提供的航天器真空热试验星上电缆高精度控温装置，在真空热试验期间可以将由空间环境模拟器穿墙法兰连至卫星的近十米长距离的多根星上电缆电缆温度严格控制在40℃±5℃范围之内，单根电缆沿路径的温度差异控制在±2℃范围之内，从而保证星上电缆相位性能稳定，保证有效载荷地面测试的准确性，大幅提高试验精度和试验水平。

附图说明

图1为本发明的航天器真空热试验星上电缆高精度控温装置示意图。其中，1.外盖板；2.内盖板；3.外槽体；4.内槽体；5.电缆分隔柱；6.电缆；7.控温槽安装接口。

图2为本发明的航天器真空热试验星上电缆高精度控温装置隔热设计示意图。

其中，8.盖板隔热垫；9.槽体隔热垫；10.控温装置安装板隔热垫。