一种基于环路热管的星载合成孔径雷达热控系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于环路热管的星载合成孔径雷达热控系统，包括有源安装板、蒸发器、储液器、温控阀、冷凝片、换热器、第一蒸汽管路、第二蒸汽管路、蒸汽旁路、冷侧接管、热侧接管和液管路；所述蒸发器、所述储液器、所述控温阀、所述冷凝片和所述换热器均可根据型谱化设计选型。本实用新型专利技术的有益效果为：热控产品可进行型谱化设计以及标准化备货，可大幅降低研制成本；基于环路热管的星载合成孔径雷达热控系统可以满足任意热流密度、热量与工作模式天线阵面的精密控温与高温度均匀性热控要求，并能适应高集成度、轻量化、复杂力/热环境的应用需求。用需求。用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于环路热管的星载合成孔径雷达热控系统


[0001]本技术涉及航天器热控
，特别涉及一种基于环路热管的星载合成孔径雷达热控系统。

技术介绍

[0002]卫星所处的空间环境极其恶劣，受空间真空、低温、微重力以及太阳、地球辐射等多重因素的影响，为了确保星载合成孔径雷达能够正常稳定的工作，热控系统占着非常重要的地位。合成孔径雷达(SyntheticAperture Radar,SAR)是一种主动式微波成像传感器，具有全天候、全天时成像能力，是军事侦查、对地观测的重要手段。
[0003]合成孔径雷达热控难点在于：
①
热源分散；
②
局部热流密度高、整体热量大、工作模式多样化形成的复杂热控条件；
③
精密控温的温度范围、均温性的要求高；
④
复杂的外热环境与力学环境适应性形成的恶劣使用环境；
⑤
卫星朝着小型化发展，要求结构紧凑、轻量化设计，使热控资源越来越有限。
[0004]平面阵体制SAR天线通常采用模块化设计，多个模块组成一个面板，多个面板组成天线整列。其中每个模块正面为裂隙波导阵列，背面为有源安装板，中间通过碳纤维框架做结构支撑、通过电缆进行信号连接；有源安装板上安装收发组件、延时放大组件、波控单元、二次电源等电子设备，天线的发热部组件均位于安装板上，主要热源为收发组件和二次电源。
[0005]目前星载合成孔径雷达主要采用轴向槽道热管网络进行导热、热控涂层进行散热、多层隔热组件进行绝热、加热器进行控温的热控方案。该种热控方式无法满足更高热流密度、更大热量、更复杂工作模式天线阵面的精密控温与高温度均匀性热控要求，难以适应高集成度、轻量化、复杂力/热环境的应用需求。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本技术中披露了一种基于环路热管的星载合成孔径雷达热控系统，本技术的技术方案是这样实施的：
[0007]一种基于环路热管的星载合成孔径雷达热控系统，包括有源安装板、蒸发器、储液器、温控阀、冷凝片、换热器、第一蒸汽管路、第二蒸汽管路、蒸汽旁路、冷侧接管、热侧接管和液管路；
[0008]所述有源安装板包括安装面、散热面和n个发热模块，n为大于等于1的正整数；
[0009]所述发热模块包括1个二次电源和m个T/R组件，m为大于等于1的正整数；
[0010]所述发热模块安装于所述安装面上；
[0011]所述蒸发器与所述储液器焊接为一体；
[0012]第一个所述发热模块的所述二次电源作为环路热管的驱动热源；
[0013]所述蒸发器与所述有源安装板上第一个发热模块的二次电源贴合安装；剩下的每个所述二次电源和所述T/R组件上面均安装有一个换热器，k个所述T/R组件和与其贴合安
装的k个所述换热器串联为组合点热源，组合点热源的数量为n*m/k个，k为可以被m整除的大于1的正整数；
[0014]所述第一蒸汽管路一端连接所述蒸发器，另一端连接所述温控阀；
[0015]所述蒸汽旁路一端连接所述储液器，另一端连接所述温控阀；
[0016]所述冷凝凝片的数量为(n+n*m/k)个；
[0017]所述冷凝片均安装于所述散热面上；
[0018]所述冷侧接管和所述热侧接管的数量为(n+m*n/k
‑
1)个；
[0019]第2到第n个所述发热模块中的(n
‑
1)个所述二次电源和n*m/k个组合点热源分别与左右安装所述冷侧接管、所述热侧接管、安装在所述散热面的所述冷凝片依次串联；第一个所述冷凝片连接所述第二蒸汽管路，最后一个所述冷凝片连接所述液管路；
[0020]优选地，所述蒸发器包括毛细芯、管壳、刺刀管、蒸汽接管和鞍座；
[0021]所述毛细芯的外表面设置蒸汽槽道，所述毛细芯的中心孔作为液体干道；所述毛细芯的外径与所述管壳的内径过盈配合，所述鞍座与所述管壳焊接连接，所述蒸汽接管设置于所述管壳的尾部，所述储液器与所述蒸发器的管壳焊接成一个整体，所述刺刀管的一端伸入所述毛细芯的液体干道内，另一端穿过所述储液器作为液管路接口。
[0022]优选地，所述毛细芯为多孔材料。
[0023]优选地，所述蒸发器为圆柱形蒸发器。
[0024]优选地，所述温控阀包括第一蒸汽接口、第二蒸汽接口、旁路蒸汽接口和温控阀鞍座；所述温控阀鞍座安装于所述安装面上。
[0025]优选地，所述换热器包括换热板、盘管、换热器冷侧接口和换热器热侧接口；
[0026]所述换热板上开有S型板槽，所述盘管嵌入所述S型板槽后焊接，所述换热器冷侧接口和所述换热器热侧接口分别位于所述盘管两侧。
[0027]优选地，所述冷凝片包括翅片，冷凝管路，冷凝片进口，冷凝片出口和冷凝片安装孔；
[0028]所述翅片上开有板槽，将所述冷凝管路嵌入所述板槽后焊接，所述冷凝片进口和所述冷凝片出口分别位于所述冷凝管路两侧，所述冷凝片通过所述冷凝片安装孔安装于所述散热面上。
[0029]该系统基于环路热管的两相流体回路对SAR天线进行热控制。首先，将二次电源作为环路热管驱动热负荷，进而形成两相流体回路；其次，将驱动热负荷传导至驱动散热面进行热排散，得到具有足够质量流量的液态相变工质；然后，将液态相变工质引导至各热控单元的换热器，液态工质相变带走热源热量，由于液态相变工质质量流量足够大，因此各热控单元安装冷板均维持一致的相变温度；最后，将各热控单机热负荷传导至热控散热面进行热排散，散热后的液态工质回到环路热管完成循环。环路热管配置温控阀进行精密控温。
[0030]基于环路热管的星载合成孔径雷达热控系统的蒸发器、储液器、控温阀、冷凝片和换热器均可根据型谱化设计选型。可以满足任意热流密度、热量与工作模式天线阵面的精密控温与高温度均匀性热控要求，并能适应高集成度、轻量化、复杂力/热环境的应用需求。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0033]图1为有源安装板的结构示意图；
[0034]图2为本技术的原理结构示意图；
[0035]图3为实施例的轴侧结构示意图；
[0036]图4为实施例的上视结构示意图图；
[0037]图5为实施例的下视结构示意图图；
[0038]图6为蒸发器和储液器的剖视图；
[0039]图7为冷凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于环路热管的星载合成孔径雷达热控系统，其特征在于，包括有源安装板、蒸发器、储液器、温控阀、冷凝片、换热器、第一蒸汽管路、第二蒸汽管路、蒸汽旁路、冷侧接管、热侧接管和液管路；所述有源安装板包括安装面、散热面和n个发热模块，n为大于等于1的正整数；所述发热模块包括1个二次电源和m个T/R组件，m为大于等于1的正整数；所述发热模块安装于所述安装面上；所述蒸发器与所述储液器焊接为一体；第一个所述发热模块的所述二次电源作为环路热管的驱动热源；所述蒸发器与所述有源安装板上第一个所述发热模块的所述二次电源贴合安装；剩下的每个所述二次电源和所述T/R组件上面均安装有一个所述换热器，k个所述T/R组件和与其贴合安装的k个所述换热器串联为组合点热源，组合点热源的数量为n*m/k个，k为可以被m整除的大于1的正整数；所述第一蒸汽管路一端连接所述蒸发器，另一端连接所述温控阀；所述蒸汽旁路一端连接所述储液器，另一端连接所述温控阀；所述冷凝片数量为(n+n*m/k)个；所述冷凝片均安装于所述散热面上；所述冷侧接管和所述热侧接管的数量为(n+m*n/k
‑
1)个；第2到第n个所述发热模块中的(n
‑
1)个所述二次电源和n*m/k个组合点热源分别与左右安装的所述冷侧接管、所述热侧接管、安装在所述散热面的所述冷凝片依次串联；第一个所述冷凝片连接所述第二蒸汽管路，最后一个所述冷凝片连接所述液管路。2.根据权利要求1所述的一种基于环路热管的星载合成孔径雷达热控系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢龙，赵洁莲，牛雷，
申请(专利权)人：上海格熵航天科技有限公司，
类型：新型
国别省市：