Основные технологические параметры

(1)  Предельный вакуум: лучше, чем 1 × 10 ^- 5 Па

(2)  Рабочий вакуум: лучше, чем 1,3 × 10 ^- 4 Па

(3)  Диапазон температур:  - 180 ℃ ~ 200 ℃

(4)  Точность температуры : ± 0,5 ℃

(5)  Температура радиатора: ≤100K

(6)  Равномерность температуры радиатора: ≤ ± 5 ℃

(7)  Черная краска для внутренней стенки радиатора. Поглощение солнечного света радиатором ≥0,95. Коэффициент излучения в полушарии ≥0,90. Наружная поверхность снабжена защитным экраном.

(8)  Плотность теплового потока инфракрасного нагрева 100 Вт / м 2 ~ 1800 Вт / м 2。

(9)  С функцией измерения степени вакуума и температуры

Пространство космоса знакомо и странно для человека. Знакомо, потому что пилотируемая космическая деятельность велась десятилетиями, человек был в космосе сотни раз. Странно, потому что космическая среда настолько сложна, что каждый пилотируемый космос все еще полон многочисленных изменений и больших рисков. Столкнувшись со сложной и изменчивой средой пилотируемого космического полета, астронавты могут успешно выполнить миссию пилотируемого космического полета только тогда, когда они полностью подготовятся к испытаниям и тренировкам на земле. Наземные испытания и обучение не могут быть отделены от оборудования моделирования технологии моделирования. Чтобы понять технологию моделирования и оборудование моделирования, прежде всего следует понять среду обитания человека

1, Вакуумная среда и моделирование

Космический аппарат находится на орбите на  высоте 500 км, космический вакуум составляет около 10-6 в год . На высоте орбиты 1000 км космический вакуум составляет около 10-8 в год., Во время испытаний на тепловое моделирование космического корабля и космического скафандра Eva (главным образом, испытание на нагревание под вакуумом и испытание на тепловой баланс) основное внимание уделяется влиянию вакуумной среды на тепловые характеристики образца. Когда вакуум достигает более 10-2 бар, лучистый теплообмен становится основной формой теплообмена. Эффекты конвекции и проводимости незначительны. Таким образом, степень вакуума космического оборудования моделирования достигает 10-3 бар, эффект теплообмена в вакуумной среде орбиты космического корабля был смоделирован, поэтому не нужно переходить на более высокий вакуум. Существуют только некоторые специальные испытания, такие как испытание на сухое трение в вакууме и испытание на холодную сварку.

2 , Солнечная среда облучения и моделирования

Солнце все время излучает огромную энергию в космос . Длина волны солнечного света охватывает широкую область от 10-14  м ( гамма-лучи ) до 14 метров (гамма-лучи) до 104 метров (радиоволны). Различные длины волн солнечного света излучают разное количество энергии. Видимый свет излучает больше энергии. С видимым и инфракрасным излучением, составляющим более 90 процентов общей энергии излучения Солнца.

В полете на орбите космический корабль и скафандр Eva в основном получают три части энергии излучения: энергию видимого солнца и инфракрасное излучение 、земля отражает энергию солнца и тепло земной атмосферы. Энергия, поглощаемая космическим кораблем и скафандром Евы, влияет на ее температуру и распределение. Поглощаемая энергия зависит от характеристик материала поверхности, ее структуры, формы и траектории полета . На длинах волн менее 300 нанометров энергия излучения составляет ничтожную долю от общего количества Солнца. Однако оптические свойства поверхности материала будут сильно изменены. Эффекты ультрафиолетового излучения в основном отражаются фотохимическими эффектами и фотоквантовыми эффектами.

Тест с имитацией солнечного излучения может имитировать тепловой эффект солнечного спектра и фотохимический эффект солнечного спектра, создаваемый окружающей средой солнечного излучения на космическом корабле и скафандре Eva. Если моделируется только тепловой эффект, это называется моделированием теплового потока в космическом пространстве. Существует два способа моделирования теплового потока вне пространства: один - метод моделирования в струе, также известный как метод моделирования на солнечной энергии; Другое моделирование - поглощение теплового потока, также известное как инфракрасное моделирование. Метод солнечного моделирования следует использовать для образца со сложной формой и материалом поверхности; Если форма правильная, а материал поверхности одинарный, можно использовать метод инфракрасного моделирования. Если необходимо смоделировать фотохимическое воздействие среды ультрафиолетового облучения, можно использовать имитатор ультрафиолетового излучения.

 3, пространство холодная черная среда и моделирование

 

Эквивалентная температура пространства составляет около 3 К, а коэффициент теплового поглощения равен 1. Его можно рассматривать как идеальное черное тело без теплового излучения или отражения  .  Когда нет солнечного излучения, пространство становится абсолютно холодным и темным пространством  .  В этой холодной и темной среде вся тепловая энергия, излучаемая объектом, полностью поглощается.  Поэтому его также называют теплоотводящей средой. Окружающая среда холодного черного оказывает большое влияние на тепловые характеристики космического корабля и космического скафандра Eva. Чтобы разработать космический корабль и скафандр Eva, необходимо провести испытания на наличие теплового вакуума и теплового баланса в смоделированной холодной и черной среде. Проверьте, соответствуют ли его тепловой дизайн и тепловые характеристики требованиям

Чтобы имитировать пространство холодной и темной среды, компоненты обычно изготавливаются из алюминия, меди или нержавеющей стали. Внутренняя поверхность покрыта специальной черной краской с высокой впитывающей способностью, в которую впрыскивается жидкий азот. Это устройство называется теплоотводом. В настоящее время все страны космического полета используют этот вид радиатора с жидким азотом в качестве источника холода для имитации космического холода и черной окружающей среды. Поскольку расчеты теории термического анализа и анализ данных испытаний показали, что радиатор с температурой жидкого азота 77 К и скоростью поглощения выше 0,9 использовался для имитации космической холодной и черной окружающей среды, а ошибка моделирования составляла только около 1%. Он может полностью соответствовать требованиям имитационного испытания холодной и черной среды.

Технические параметры:

Описание: вакуумная система

Применение

Основные компоненты космических аппаратов и других изделий, эксплуатационные испытания и испытания надежности проводятся под совместным воздействием термовакуумной среды (горячих и холодных температур) в оборудовании для моделирования термовакуумной среды.

Оборудование для испытаний вакуумной среды состоит из вакуумной камеры, обогревателя, инфракрасного нагревательного отсека, системы электрического контроля и тестирования параметров окружающей среды.

Основные технические параметры

Вакуумный контейнер

Пустой контейнер представляет собой горизонтальный цилиндр с открытыми воротами на одном конце. Эффективный размер контейнера : φ800 × 1200 мм . Длина прямой фланца 1200 мм

Система вакуумной откачки

Вакуумная насосная система разделена на молекулярный насосный агрегат, грубый насос для масляного насоса, клапанного трубопровода и других принадлежностей.

Температура в помещении и предельное давление нагрузки в помещении : ≤6,7 × 10-5Па ( необходимо обжаривать)

Низкотемпературное предельное давление без нагрузки ( ≤100К ) : ≤2,0 × 10-5Па . ( Необходимо обжаривать)

Рабочий вакуум:  (продукт является плагином для авиации) ≤5,0 × 10-5Па ;  ( Нужно поджарить) 

Время  откачки : 30 минут ~ 1 час

Холодный свет; Температура поверхности радиатора : 5,0 × 10-3Па ， Начать с предварительной откачки ≤20мин ；

Холодный свет; Температура поверхности радиатора : 5,0 × 10-4Па ， Начать с предварительной откачки ≤30мин ；

H есть раковина

эффективный размер φ450 × 900 мм  длина прямого фланца

Температура поверхности радиатора : ≤200K

Однородность:  ± 5 ℃

Температура поверхности ≤ + 130 ℃ , точность управления Teperature , ± 3 ℃

Диапазон температур образца: предельная температура -70 ～+ 130 ℃ .

Точность контроля: погрешность ≤ ± 1 ℃.

Скорость нагрева: ≥2 ℃ / мин ，

Скорость охлаждения: ≥2 ℃ / мин ；

Низкотемпературная система: механическое охлаждение

Бесперебойное время работы оборудования: более 20 дней

Раздельное заземление оборудования, сопротивление заземления не более

На боковой стороне испытательного блока слева находится фланец источника питания, номер контакта ≥ 55 жил. ，Соответствует требованию выдерживаемого напряжения 1000 В, тока утечки 5 мА.

Конфигурация системы и описание программы

Вакуумный контейнер

Вакуумный контейнер представляет собой горизонтальный цилиндр с открытой дверцей на одном конце ，Один конец - головка бабочки. Вакуумный контейнер и головка изготовлены из нержавеющей стали 0Cr18Ni9 (304). Основание изготовлено из углеродистой стали. В сварке используется аргонодуговая сварка внутреннего кольца. Моделирование высоко- и низкотемпературной вакуумной среды в основном резервуаре 0 Ключевой контроль процесса производства резервуара.

Дверной фланец встроенная термическая обработка, устранение стресса

Проверка цвета сварного шва, определение утечки с помощью гелиевой масс-спектрометрии. Общая скорость утечки ≤ 1 × 10-6Па.L / S ；

Внутренняя стенка резервуара отполирована, шероховатость 0,8 ~ 1,6 . Barffing

Утечка скорости ≤1 × 10-6PaL / S . испытание на герметичность установки; гелиевый масс-спектрометр, детектор утечки

Требования к материалу вакуумной камеры

a.material:  используйте систему колец из нержавеющей стали 0Cr18Ni9, используйте головку диска из нержавеющей стали 0Cr18Ni9

б.  Справочный документ;

Нижняя половина контейнера находится примерно в 45 местах внутри, направляющая рейка для монтажа основного радиатора.

Внутренняя нижняя половина основного радиатора составляет около 45 позиций, устанавливается с направляющей для установки инфракрасного нагревательного отсека.

Головка двери контейнера и нижняя головка под головой, Сварная крепежная дверца и нижний радиатор, крепящий подъемный блок. Контейнер оснащен светом.

Система радиатора

а. Красная медная труба должна быть испытана на прочность на сжатие 20 кг в течение 10 минут и отожжена перед сваркой.

б . Все трубы из нержавеющей стали проверены и проверены на 100%. Утечка каждой ответвленной трубки после сварки с ребром была обнаружена с помощью 100% гелиевой масс-спектрометрии. скорость утечки ≤5 × 10-7Па.L / S.  Окончательная сборка должна выполняться после того, как скорость утечки будет достигнута (сварка).

Основной радиатор

Основной радиатор является основным компонентом оборудования для обеспечения низкой температуры окружающей среды. Это может обеспечить низкую температуру ≤ 200K. Основным радиатором является трубчатая катушка. Чтобы обеспечить равномерность температуры, внутренняя труба разделена на два канала для впуска и выпуска жидкости.

Основной радиатор состоит из медной пластины толщиной 2 мм в качестве основного материала. эффективный размер φ450 × 900 мм  длина прямого фланца.

Основной радиатор снаружи приварен красной медной трубой φ14 × 1,5 мм . Режим подключения - серебристая сварка.

Основной радиатор крепится к внешней раме из нержавеющей стали. Рама также обернута зеркальной пластиной из нержавеющей стали толщиной 0,5 мм для теплоизоляции. Это может предотвратить конденсацию или конденсацию в наружной стенке контейнера при низкой температуре в течение длительного времени.

Основной радиатор изолирован тефлоном между рамой. Для уменьшения потери охлаждающей способности основного радиатора. Внутренняя сторона радиатора установлена ​​вместе с направляющей рейкой инфракрасного обогревателя. Неподвижная нога установлена ​​на внешней стороне. Исправлено после входа в вакуумный контейнер.