本发明专利技术公开了一种用于空间环境模拟器旋转航天器微波负载的水冷却系统，包括KM6真空容器、真空容器外的冷却水泵送装置、制冷机、真空容器内的运动模拟器筒体和航天器微波负载，水铰链设置在运动模拟器筒体内，其中，水铰链并排设置有入水管路和出水管路，通过水铰链以及各筒体连接部分的软管实现旋转过程中对微波负载的冷却。运动模拟器自旋轴需要带动航天器微波负载360°连续自由转动，为了满足水路360°连续自由转动，采用在自旋轴筒体内配置水铰链，筒体内充满空气，从而实现水路的360°连续自由转动。
【技术实现步骤摘要】
用于空间环境模拟器旋转航天器微波负载的水冷却系统
本专利技术属于航天器真空热试验
，具体涉及一种空间环境模拟器与航天器微波负载之间旋转运动的水冷却系统。
技术介绍
目前，在航天器热真空试验中，太阳模拟器可以提供与太阳光谱分布相匹配的、均匀的、准直稳定的光辐照，是最真实准确的热流模拟手段。在使用太阳模拟器进行真空热试验时，航天器一般安装在运动模拟器上。通过运动模拟器调节试件在空间环境模拟器内的姿态，使试件以不同的角度接收太阳模拟器光束的辐照，保证试件与阳光间的角度关系与在轨飞行条件相同或相近，或者与总体设计时的外热流环境相同。 运动模拟器可以满足航天器进行热真空试验时360°连续自由转动并可垂直方向±30°摆动。微波负载的水冷系统用于冷却卫星微波负载，是一种应用于真空低温环境中以水为介质的微波负载能量传输装置，以循环水的方式将试验过程中微波负载产生的能量带到真空容器外，要求如下: a)微波负载热负荷为6kW ； b)水流量为 5m3/h ； c)微波负载有六路热负荷,微波负载的入口水温为15°C?25°C。 其中，水冷系统工作环境为:微波负载水冷系统工作在真空低温的背景环境中，容器真空度为1.3X10_3Pa，背景温度为100K。同时水冷系统通过运动模拟器连接卫星上的微波负载，运动模拟器以5° /min的摆动速度绕姿态轴摆动，摆角为±30°，运动模拟器自旋轴可以360°连续自由转动。 为了解决航天器姿态运动过程中空间环境模拟器与航天器微波负载之间的旋转运动水冷却难以实现的技术难题，本专利技术提出了一种可用于空间环境模拟器内旋转航天器内微波负载的水冷却系统。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一个用于空间环境模拟器旋转航天器微波负载的水冷却系统，该系统在空间环境模拟器内安装一个独立的腔体，腔体内安装水铰链，使固定的水路转变为随航天器一同旋转的水路，从而能够保持水冷却。腔体提供常温常压的空气环境，常温常压是为了保障水铰链可正常使用。 本专利技术采用如下的技术方案: 用于空间环境模拟器旋转航天器微波负载的水冷却系统，包括KM6真空容器、真空容器外的冷却水泵送装置、制冷机、真空容器内的运动模拟器筒体和航天器微波负载，进行热真空试验时运动模拟器相对空间模拟器带动航天器微波负载360°连续自由转动并可垂直方向±30°摆动，水铰链设置在运动模拟器筒体内，其中，水铰链并排设置有入水管路和出水管路，在运动模拟器筒体内，入水管路进出水铰链的管路上分别设置软管二，软管三，出水管路进出水铰链的管路上设置有软管四，软管五；冷却水泵送装置的进水管通过水量控制阀与真空容器内的软管一的第一端相连，软管一的另一端穿过运动模拟器筒体与水铰链的进水管路的软管二相连，同样，运动模拟器筒体内出水管路的软管五第一端通过真空容器内的软管六的一端相连，软管六的另一端穿过真空容器与冷却水泵送装置的出水管相连，水铰链入水管路的软管三，出水管路的软管四分别穿过运动模拟器筒体，与软管七，软管八的一端相连，软管七，软管八的另一端分别与微波负载的冷却水入口端和冷却水出口端相连。 其中，真空容器与冷却水泵送装置的出水管之间设置有控制阀和流量计。 其中，微波负载的进出水管路上分别设置温度传感器。 其中，所有管路穿过筒体时都采用水管密封头进行密封。 其中，上述软管为金属软管。 其中，水铰链结构为管式机械密封水铰链。 进一步地，水铰链采用双通道旋转密封结构。 进一步地，水铰链的整体结构由0Crl8Ni9的不锈钢管和不锈钢板组成。 进一步地，水铰链由动环、定环、供水进口、供水出口、回水进口、回水出口、组合密封圈等组成，供水进口、回水出口做在定环上，供水出口、回水进口做在动环上，动环固定在运动模拟器自旋轴上腔内，随运动模拟器自旋轴一起旋转，定环固定在自旋轴下腔内，相对上KM6真空容器，只有摆动，没有旋转。 空间环境模拟器内旋转航天器内微波负载的水冷却系统用于航天器真空热试验，水冷系统位于KM6真空容器内，相对通用水冷系统，具有如下特点: 水冷系统的水路安装在真空容器内，真空度优于1.3X 10?,为保证密封效果，在不需要活接的地方采用焊接，在需要活接的地方采用锥密封两端焊接式直通管接头连接，接头的密封采用锥面和橡胶圈相结合的密封形式。 水冷系统的水路安装在真空容器内，背景温度为100K，为了防止水管受低温辐射而冻裂，在真空容器内的所有水管采用多层镀铝薄膜包裹保温。 水冷系统和运动模拟器连接，运动模拟器姿态轴需要垂直方向±30°摆动，为了满足水路垂直方向±30°摆动要求，水冷系统通过金属软管一、金属软管六与运动模拟器连接，通过软管的伸缩实现水路的垂直方向±30°摆动。 运动模拟器自旋轴需要带动航天器微波负载360°连续自由转动，为了满足水路360°连续自由转动，采用在自旋轴筒体内配置水铰链，筒体内充满空气，从而实现水路的360°连续自由转动。 【附图说明】 图1为本专利技术的用于空间环境模拟器旋转航天器微波负载的水冷却系统的示意图； 图2为本专利技术的用于空间环境模拟器旋转航天器微波负载的水冷却系统中水铰链简图； 【具体实施方式】 以下介绍的是作为本
技术实现思路
的【具体实施方式】，下面通过【具体实施方式】对本
技术实现思路
作进一步的阐明。当然，描述下列【具体实施方式】只为示例本专利技术的不同方面的内容，而不应理解为限制本专利技术范围。 如图1所示，用于空间环境模拟器旋转航天器微波负载的水冷却系统，包括KM6真空容器、真空容器外的冷却水泵送装置、制冷机、真空容器内的运动模拟器筒体和航天器微波负载，进行热真空试验时运动模拟器相对KM6空间模拟器带动航天器微波负载360°连续自由转动并可垂直方向±30°摆动，水铰链设置在运动模拟器筒体内，其中，水铰链并排设置有入水管路和出水管路，在运动模拟器筒体内，入水管路进出水铰链的管路上分别设置软管二，软管三，出水管路进出水铰链的管路上设置有金属软管四，金属软管五；冷却水泵送装置的进水管通过水量控制阀与真空容器内的金属软管一的第一端相连，金属软管一的另一端穿过运动模拟器筒体与水铰链的进水管路的金属软管二相连，同样，运动模拟器筒体内出水管路的金属软管五第一端通过真空容器内的金属软管六的一端相连，金属软管六的另一端穿过真空容器与冷却水泵送装置的出水管相连，真空容器与冷却水泵送装置的出水管之间设置有控制阀和流量计；水铰链入水管路的金属软管三，出水管路的金属软管四分别穿过运动模拟器筒体，与金属软管七，金属软管八的一端相连，金属软管七，金属软管八的另一端分别与微波负载筒体内的冷却水入口端和冷却水出口端相连，在微波负载筒体内，微波负载的进出水管路上分别设置温度计。 在一具体的实施方式中，所有管路穿过筒体时都采用水管密封头进行密封。 在又一具体的实施方式中，水铰链结构为管式机械密封水铰链，优选水铰链采用双通道旋转密封结构。例如参见图2的水铰链简图。其中，水铰链的整体结构由0Crl8Ni9的不锈钢管和不锈钢板组成，由动环、定环、供水进口、供水出口、回水进口、回水出口、组合密封圈等组成，供水进口、回水出口做在定环上，供水出口、回水进口做在动环上，动环固定在运动模拟器自旋轴上腔内，随运动本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于空间环境模拟器旋转航天器微波负载的水冷却系统，包括KM6真空容器、真空容器外的冷却水泵送装置、制冷机、真空容器内的运动模拟器筒体和航天器微波负载筒体，进行热真空试验时运动模拟器相对KM6空间模拟器带动航天器微波负载360°连续自由转动并可垂直方向±30°摆动，水铰链设置在运动模拟器筒体内，其中，水铰链并排设置有入水管路和出水管路，在运动模拟器筒体内，入水管路进出水铰链的管路上分别设置软管二，软管三，出水管路进出水铰链的管路上设置有软管四，软管五；冷却水泵送装置的进水管通过水量控制阀与真空容器内的软管一的第一端相连，软管一的另一端穿过运动模拟器筒体与水铰链的进水管路的软管二相连，同样，运动模拟器筒体内出水管路的软管五第一端通过真空容器内的软管六的一端相连，软管六的另一端穿过真空容器与冷却水泵送装置的出水管相连，水铰链入水管路的软管三，出水管路的软管四分别穿过运动模拟器筒体，与微波负载筒体外的软管七，软管八的一端相连，软管七，软管八的另一端分别与微波负载的冷却水入口端和冷却水出口端相连。
【技术特征摘要】
1.用于空间环境模拟器旋转航天器微波负载的水冷却系统，包括KM6真空容器、真空容器外的冷却水泵送装置、制冷机、真空容器内的运动模拟器筒体和航天器微波负载筒体，进行热真空试验时运动模拟器相对KM6空间模拟器带动航天器微波负载360°连续自由转动并可垂直方向±30°摆动，水铰链设置在运动模拟器筒体内，其中，水铰链并排设置有入水管路和出水管路，在运动模拟器筒体内，入水管路进出水铰链的管路上分别设置软管二，软管三，出水管路进出水铰链的管路上设置有软管四，软管五；冷却水泵送装置的进水管通过水量控制阀与真空容器内的软管一的第一端相连，软管一的另一端穿过运动模拟器筒体与水铰链的进水管路的软管二相连，同样，运动模拟器筒体内出水管路的软管五第一端通过真空容器内的软管六的一端相连，软管六的另一端穿过真空容器与冷却水泵送装置的出水管相连，水铰链入水管路的软管三，出水管路的软管四分别穿过运动模拟器筒体，与微波负载筒体外的软管七，软管八的一端相连，软管七，软管八的另一端分别与微波负载的冷却水入口端和冷却水出口端相连。2.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李高，张磊，顾志飞，肖庆生，李昂，何超，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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