轻型空间相机支撑桁架的精确控温

孔林; 王栋; 姚劲松; 金光; 李宗轩

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轻型空间相机支撑桁架的精确控温

微纳技术与精密机械 | 更新时间：2020-08-13

- 轻型空间相机支撑桁架的精确控温
- Precision temperature control for supporting trusses of lightweight space cameras
- 光学精密工程 2014年22卷第3期页码：712-719
- 作者机构：
  
  1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春,130033
  2. 中国科学院大学北京,100039
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2012AA7026051)()
- DOI：
  中图分类号： V447.3
- 纸质出版日期：2014-03-25
- 稿件说明：
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孔林,王栋,姚劲松等. 轻型空间相机支撑桁架的精确控温[J]. 光学精密工程, 2014,22(3): 712-719

Kong Lin, Wang Dong, Yao Jin-song etc. Precision temperature control for supporting trusses of lightweight space cameras[J]. Editorial Office of Optics and Precision Engineering, 2014,22(3): 712-719
孔林,王栋,姚劲松等. 轻型空间相机支撑桁架的精确控温[J]. 光学精密工程, 2014,22(3): 712-719 DOI：

Kong Lin, Wang Dong, Yao Jin-song etc. Precision temperature control for supporting trusses of lightweight space cameras[J]. Editorial Office of Optics and Precision Engineering, 2014,22(3): 712-719 DOI：

摘要

由于长焦距相机中支撑桁架的温度变化会降低光学系统成像质量

本文研究了空间相机支撑桁架的热控设计。根据某高分辨相机的结构参数、光学系统对支撑桁架温度的要求及卫星的轨道参数分析了桁架杆的吸收外热流并确定了加热功率;讨论了桁架热平衡公式

并确认桁架杆的轴向温差主要与桁架杆加热片功率和加热片粘贴位置有关。在对桁架杆简化数学模型理论分析的基础上

得到了杆的温差方程

进而提出两种满足支撑桁架精确控温的热设计方法:增大加热片面积和增加杆的等效导热率。实验证明了新型导热材料PGS(Pyrolytic Graphite Sheet)可以很好地满足支撑桁架等效导热率及轻型化的要求

使用0.076 mm厚的PGS时

可以将支撑桁架的轴向温差由7.9℃减小为0.83℃

且每根桁架杆质量只增加12 g。最后

通过热分析模型进行仿真实验

证明了理论分析的正确性

通过对桁架杆温差测量试验和热真空试验

验证了仿真分析结果和PGS的空间适应性。得到的结果证明了本文提出的空间桁架的精确控温方法是适用且有效的。

Abstract

关键词

Keywords

references

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