[发明专利]基于电缆加热器的航天器动力系统推进管路通用热控装置及方法

说明书

本发明提供一种基于电缆加热器的航天器动力系统推进管路的通用热控装置，极大降低热控设计和实施难度，节约实施时间，缩短航天器动力系统研制和维护周期。该热控装置包括：绝缘胶带、电缆加热器、绝缘膜和多层隔热组件；绝缘胶带缠绕在推进管路的外壁上，用于推进管路电绝缘；电缆加热器为内部为电阻丝外部为绝缘层的丝状结构；电缆加热器均匀缠绕在电绝缘处理后的推进管路外部，电缆加热器通过引出线与外部电源相连，形成加热回路；绝缘膜缠绕在电缆加热器外部，用于二次绝缘；多层隔热组件缠绕在绝缘膜外部。此外，本发明还提供一种基于电缆加热器的航天器动力系统推进管路的通用热控方法。

技术领域

本发明涉及一种热控方法，具体涉及一种基于电缆加热器的航天器动力系统推进管路的通用热控装置及方法，属于航天器热控技术领域。

背景技术

航天器动力系统推进管路的热控一般采用电加热主动控温的方式。传统的电加热载体采用的是聚酰亚胺薄膜电加热带。实施方法上，首先将聚酰亚胺单面压敏胶带均匀缠在推进管路外壁上，接着在胶带外表面均匀涂抹一层GD414或者GD414C室温硫化硅橡胶，然后将电加热带均匀缠绕在管路上，最后在已经缠绕完成的加热带外部再涂抹一层硅橡胶加以固定。

上述传统电加热带的动力系统推进管路热控方法，有如下缺点：

(1)设计复杂、周期长：要取得良好的控温效果，加热带的长度与对应管路的长度需要满足一定的比例关系，加热带长度与加热功率的大小相关，加热功率的大小又与空间环境条件密切相关，而加热带又具有一定的宽度，多重耦合约束条件下，推进管路的加热带设计需多次反复迭代，耗时巨大；

(2)热控实施工序复杂、困难；

(3)热控实施效率低下、周期长，严重影响航天器研制进度；

(4)拆换不易，且拆下来的电加热带无法再次使用，只能报废处理，经济性差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于电缆加热器的航天器动力系统推进管路热控装置，效率高，拆装方便，能够极大缩短设计周期，降低实施难度，提高实施效率，节约航天器动力系统热控研制的时间。

所述的基于电缆加热器的航天器动力系统推进管路热控装置包括：绝缘胶带、电缆加热器、绝缘膜和多层隔热组件；

所述绝缘胶带缠绕在推进管路的外壁上，用于推进管路电绝缘；

所述电缆加热器为内部为电阻丝外部为绝缘层的丝状结构；电缆加热器均匀缠绕在电绝缘处理后的推进管路外部，所述电缆加热器通过引出线与外部电源相连，由此形成加热回路；

所述绝缘膜缠绕在所述电缆加热器外部，用于二次绝缘；

多层隔热组件缠绕在所述绝缘膜外部。

作为本发明的一种优选方式，所述电缆加热器内部的电阻丝为单股或双股的直径为0.1mm～0.5mm的康铜丝。

作为本发明的一种优选方式，所述电缆加热器每隔设定距离通过硅橡胶进行点胶固定。

作为本发明的一种优选方式，所述推进管路上缠绕两根以上电缆加热器，两根以上电缆加热器在加热回路中串联或并联。

作为本发明的一种优选方式，当所述推进管路通常由两段以上子管路通过连通管连接而成时，在每段子管路上分别缠绕热控装置，然后将各段子管路上热控装置的电缆加热器通过导线相连，由此将各段子管路上的电缆加热器均加入加热回路。

作为本发明的一种优选方式，各段子管路上热控装置的电缆加热器通过导线焊接相连时，采用与电缆加热器中电阻丝直径相匹配的焊接导线。

作为本发明的一种优选方式，用于连接两个子管路外电缆加热器的导线用硅橡胶固定在对应位置处的子管路或连通管上。