人造卫星制造技术

本发明专利技术涉及人造卫星，其包括电池组(62)、至少一个散热器(64)以及低损耗设备项(52)，所述电池组(62)能够耗散热量，所述散热器(64)能够把所述电池组(62)所耗散的热量传递到太空，所述低损耗设备项(52)所具有的个体功率通量密度低于250瓦特/m

Artificial satellite

The invention relates to a satellite, which includes a battery group (62) and at least one radiator (64) and low loss equipment (52), the battery (62) to the radiator heat dissipation, (64) to the battery (62) by the dissipation of heat transfer to the space. The low loss equipment (52) individual power flux density is less than 250 watts /m

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】人造卫星
本专利技术涉及人造卫星的领域，尤其是地球同步卫星的领域。具体而言，本专利技术涉及卫星的热控。
技术介绍
卫星包括诸如电池、有效载荷、机载计算机等设备。必须对这些设备项进行热控，以确保正常运行，并因此确保所关注的卫星能顺利完成其任务。由于这些设备项的运行温度范围不同，所以需要按照其运行温度将其隔离在相兼容的温度区域中。这些区域被与散热器热接触的多层隔热材料包围。为了简化这种隔离的实施，可以把运行温度范围相似的设备项一起组合在相同的区域。需要保持在最冷温度的等温区需要最大的散热器。这种散热器笨重而且还会增加卫星的重量。因此，卫星制造商只在最冷的区域放置最少量的设备。图1A和图1B是在卫星1中设置等温区的实例的示意图。根据该实例，卫星1包括五种类型的等温区。各个等温区都被多层隔热材料6所包围，而且还有可能被散热器所包围。每个等温区还进一步包括加热设备7。因此，第一种类型的等温区4包括一组电池2和第一散热器3。若电池2是NiH电池，则将第一种类型区域4的温度保持在-20℃至-10℃之间。若电池2是锂离子电池，则将第一种类型区域4的温度保持在+10℃至+30℃之间。第二种类型的等温区11包括反作用轮8、机载计算机5、供电设备10以及第二散热器9。第二种类型等温区11的温度保持在-20℃至+50℃之间。第三种类型的等温区12包括以低功率运行的有效载荷16以及第三散热器13。第三种类型等温区12的温度保持在-10℃至+50℃之间。第四种类型的区域18包括以高功率运行的有效载荷14以及第四散热器15。第四种类型等温区18的温度保持在-20℃至+70℃之间。最后，将推进剂储存与分配系统22放在被称之为推进区24的第五种类型的区域。在本专利技术中，我们一般用术语“推进剂”指代用于推进目的物质，包括化学推进或等离子体推进。推进区保持在0℃至+50℃之间的温度。推进区24的安装特别耗时较长且成本较高。在如此安装过程中，把加热器紧贴到贮箱26、阀门和过滤器30。然后，把多层隔热材料6缠绕在各个设备项周围及其部分喷嘴32上。最后，把加热器按照螺旋排列全部沿着推进剂分配管道28放置，如图2所示。把由铝制成的粘合带36粘贴到加热器上。随后把多层隔热材料6缠绕在管道34周围。操作加热器，以便推进剂不冻结。多层隔热材料使之有可能将推进剂所需的加热功率降到最低，由此减少电力消耗。然而，在贮箱和喷嘴之间的所有管道上安装加热器、粘合带以及多层隔热材料都是手工完成的。因此，如此安装非常耗时。另外，支撑管道28的支架34是由成本较高的且具有低导热率的材料制成。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提出适用于卫星所有设备项的热控解决方案，因为使设备项在卫星上的配置(例如，位置和定向)更加自由，且同时保持有效并由此使之有可能减少制造卫星所需的时间和成本，所以所述热控解决方案实施起来更简单。为此，本专利技术涉及人造卫星，所述人造卫星包括至少一个电池组、至少一个散热器以及至少一个所谓的低损耗设备项，其中，所述电池组能够耗散热量，所述散热器把电池组所耗散的热量传递到太空，所述低损耗设备项所具有的个体功率通量密度低于250瓦特/m2，其特征在于，所述人造卫星包括热绝缘罩，所述热绝缘罩与所述散热器一起界定内部等温区，在所述内部等温区中通过辐射进行热控，所述电池组和所述低损耗设备项设置在所述热绝缘罩中，而且所述电池组的运行范围在0℃至50℃之间，最好在10℃至30℃之间。有利的是，安装单个罩减少了设计卫星的时间和成本，所述单个罩界定单个温度区域，所述温度区域包括电池组和低损耗设备。有利的是，与同样这些设备项放置在多个等温区中的电力消耗相比，可减少加热在罩中所容纳的设备项所需的电力消耗。根据一个特殊实施例，电池组是锂电池组，更具体而言，是锂离子电池组。根据一个特殊实施例，低损耗设备包括推进剂储存与分配系统。有利的是，有助于内部等温区(也包括推进)的安装。实际上，该内部等温区容纳连接贮箱、阀门和发动机的所有管线。因此，无需再对管道进行热缠绕。罩使之有可能一下子非常快捷地将所有小设备项包围在储存与分配系统中。有利的是，与旧推进区相比，该内部等温区还使之有可能更加灵活地进行安装。实际上，例如，有可能修改贮箱的尺寸或者改变推进剂分配管道的路径，而无需重新安装加热器、铝带和多层隔热材料。有利的是，因为储存与分配系统不耗散任何热量，所以可将其加入在容纳电池组的等温区中，而无需增加该区域中的散热器的散热表面。有利的是，容纳在罩中的设备项是所有卫星中存在的且可以与罩一起构成标准基底的设备项，可将设备项添加到所述标准基底，其尺寸根据卫星任务的需要而变化，比如有效载荷、机载计算机等。根据一个特殊实施例，所述推进剂储存与分配系统包括贮箱、分配管道、阀门、过滤器以及一部分喷嘴之中的至少一个设备项。此外，如图1B所示，反作用轮8通常经由热熔体37，比如热管或金属编织电缆，与散热器实现热连接。热熔体可通过手工附接到反作用轮和散热器。如此附接使得安装起来比较费时。另外，在设计卫星时，如果想要改变反作用轮8在卫星中的位置或定向，就必须卸除热熔体37并将其重新安装在不同位置或者根据需要改变其长度。这项工作需要手工来完成，这也是很费时且因此成本较高的。因此，根据第二实施例，所述低损耗设备包括至少一个反作用轮。有利的是，根据这第二实施例，不再需要在反作用轮与散热器之间附接热熔体。反作用轮可以自由地将热量耗散到第一等温区。如此设置有助于卫星的安装。如此设置还使得设计卫星的灵活性更大，因为反作用轮可在第一等温区内进行轻易的移动或者有所不同地定向，从而满足用户需求的变化。有利的是，因为反作用轮耗散很少的热量，所以可以把这些低损耗设备项添加到容纳电池组的等温区中，而无需大幅度增加该区域中散热器的散热表面。有利的是，根据第二实施例的卫星无需在反作用轮和散热器之间附接热熔体并且减少了制造卫星的时间和成本。根据一个特殊实施例，热绝缘罩由柔性材料制成，最好是多层隔热材料。尽管罩具有恒定的体积，但其柔韧性使之能够适合中心结构的不同形状、电池组的不同形状、储存与分配系统的不同形状、设备项的不同形状(例如，附接到中心结构的设备项或者其它设备项)，或者反作用轮的不同形状。根据一个特殊实施例，卫星还包括附接到所述散热器的加热设备。有利的是，加热设备项直接附接到散热器的内板。所述加热设备项加热所述板，并由此使之能够加热罩中所容纳的所有设备项。根据一个特殊实施例，卫星包括中心结构、固定到所述中心结构的至少一个推进剂贮箱、至少局部附接到中心结构的推进剂分配管道以及安装在管道上的阀门，热绝缘罩包括覆盖在所述中心结构上的护套，所述护套容纳所述中心结构、所述贮箱、至少一部分所述管道以及所述阀门。有利的是，在改变卫星设计的情况下，罩可以很容易地放上和取下。有利的是，罩可用适合于不同卫星主要部件的标准款式来制成，而与罩要包围的设备项的数量和尺寸是多少无关。实际上，假如其重量较低，则通过界定最大可能标准尺寸的罩(由待容纳的最大体积所决定)可节省安装时间(但不会使卫星更重)，因此所有可能性卫星结构都能对其进行使用。根据一个特殊实施例，所述护套的外围边缘附接到第一散热器的上部。根据一个特殊实施例，卫星包括支撑中心结构的地球相反面，而且其中，热绝缘罩包本文档来自技高网...

【技术保护点】
人造卫星(38，100)，其包括至少一个电池组(62)、至少一个散热器(64)以及至少一个所谓的低损耗设备项(52，54，56，58，60，97)，所述电池组能够耗散热量，所述散热器能够将所述电池组(62)所耗散的热量传递到太空，所述低损耗设备项所具有的个体功率通量密度低于250瓦特/m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.02 FR 15550131.人造卫星(38，100)，其包括至少一个电池组(62)、至少一个散热器(64)以及至少一个所谓的低损耗设备项(52，54，56，58，60，97)，所述电池组能够耗散热量，所述散热器能够将所述电池组(62)所耗散的热量传递到太空，所述低损耗设备项所具有的个体功率通量密度低于250瓦特/m2，其特征在于，所述人造卫星包括热绝缘罩(66)，所述热绝缘罩与所述散热器(64)一起界定内部等温区(68)，在所述内部等温区中通过辐射进行热控，所述电池组(62)和所述低损耗设备项(52，54，56，58，60，97)设置在所述热绝缘罩(66)中，而且所述电池组(62)的运行范围在0℃至50℃之间，最好在10℃至30℃之间。2.根据权利要求1所述的人造卫星(38，100)，其特征在于，所述电池组(62)是锂电池组，尤其是锂离子电池组。3.根据前述权利要求中任一项所述的人造卫星(38，100)，其特征在于，所述低损耗设备(52，54，56，58，60，97)包括推进剂储存与分配系统。4.根据权利要求3所述的人造卫星(38，100)，其特征在于，所述推进剂储存与分配系统包括贮箱(56)、分配管道(58)、阀门(59)、过滤器(60)以及一部分喷嘴(54)之中的至少一个设备项。5.根据前述权利要求中任一项所述的人造卫星(38，100)，其特征在于，所述低损耗设备(52，54，56，58，60，97)包括至少一个反作用...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·瓦尔克，
申请(专利权)人：空客防务与空间有限公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR