
技术摘要:
一种深空高速撞击器分级低功耗热控制方法,撞击器(2)依次工作在巡航飞行段、自主飞行段、撞后存活段;其中在巡航飞行段,撞击器(2)安装在环绕器(1)上;撞击器(2)包括高集成模块(3)、推进模块(4)、撞击器本体(6)、高加固模块(7),其中高加固模块(7)安装在撞击器本体(6) 全部
背景技术:
深空高速撞击探测是天体内部探测的一项重要手段。在撞击任务中,撞击器通过 探测器搭载进入外空间环境,在探测器接近撞击目标天体后,撞击器与探测器分离通过自 主飞行撞击目标天体并侵彻进入目标天体内部,其后撞击器将保持一定时间的长期生存探 测。在整个过程中,如果撞击器不进行任何防护,将直接暴露在外太空深冷环境中,其内电 子设备将无法工作并导致任务的失败。因此,撞击器的热控设计极为必要。但是由于撞击器 重量限制,自身携带的能源极为有限,且内部能源需要重点保障撞击器功能实现性器件的 运行。所以,在撞击器能源相对紧缺的情况,需要重点考虑设计具备低功耗的热控制系统进 行撞击器的温度控制,用于满足撞击器的任务需求。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供了一种深空高速撞击器 分级低功耗热控制方法,将工作时段分为巡航飞行段、自主飞行段以及撞后存活段三个阶 段进行低功耗热控制设计。其中,巡航飞行段采用整体温控设计,由环绕器对撞击器的所有 模块进行供电加热;自主飞行段采用重点模块温控设计,仅由高集成模块内的电池对高集 成模块、推进模块以及高加固模块进行加热。撞后存活段采用芯片级温控设计,由高加固模 块内的电池对高加固内的各灌封芯片旁的加热器进行供电加热。 本发明目的通过以下技术方案予以实现: 一种深空高速撞击器分级低功耗热控制方法,撞击器依次工作在巡航飞行段、自 主飞行段、撞后存活段;其中在巡航飞行段,撞击器安装在环绕器上;撞击器包括高集成模 块、推进模块、撞击器本体、高加固模块,其中高加固模块安装在撞击器本体内; 在巡航飞行段,环绕器对高集成模块、推进模块、撞击器本体进行供电加热; 在自主飞行段,高集成模块内的电池对高集成模块、推进模块、高加固模块进行供 电加热; 在撞后存活段,高加固模块内的电池对高加固模块内的电子设备进行供电加热。 上述深空高速撞击器分级低功耗热控制方法,优选的,所述高加固模块还包括灌 封层、高加固加热器、缓冲层、隔热层; 所述电子设备被灌封在灌封层内;所述高加固加热器固定在灌封层的表面,然后 高加固加热器和灌封层作为一个整体安装在所述缓冲层内;所述缓冲层的外部用所述隔热 层包覆。 上述深空高速撞击器分级低功耗热控制方法,优选的,所述缓冲层采用但不限于 铝蜂窝结构。 3 CN 111572820 A 说 明 书 2/4 页 上述深空高速撞击器分级低功耗热控制方法,优选的,所述灌封层采用环氧树脂 材料制成。 上述深空高速撞击器分级低功耗热控制方法,优选的,所述隔热层采用气凝胶材 料制成。 上述深空高速撞击器分级低功耗热控制方法,优选的,所述撞击器还包括加热器, 所述环绕器和高集成模块内的电池均能够对所述加热器供电;所述加热器用于对所述高集 成模块、推进模块、撞击器本体进行加热。 上述深空高速撞击器分级低功耗热控制方法,优选的,所述高集成模块内的电池 能够对所述高加固模块内的电池进行充电。 上述深空高速撞击器分级低功耗热控制方法,优选的,所述高集成模块、推进模 块、撞击器本体的表面均安装有加热器。 上述深空高速撞击器分级低功耗热控制方法,优选的,在所述高集成模块、推进模 块、撞击器本体的表面安装加热器后,利用聚酯薄膜分别对所述高集成模块、推进模块、撞 击器本体进行多层覆盖。 本发明相比于现有技术具有如下有益效果: (1)本发明方法可以满足撞击器任务期间各阶段的低功耗温控需求,分阶段有侧 重点温控设计思路可运用于未来,能够满足未来深空可存活撞击探测的需求; (2)撞击器采用芯片级保温策略,高加固模块内部电池对其内灌封芯片周围的加 热器进行供电加热,灌封电子设备外部采用气凝胶进行温度隔离,防止温度散失; (3)撞击器采用重点模块保温策略,对撞击器的推进模块、高集成模块表面的加热 器进行持续供电,同时高集成模块电池还为高加固模块内的电池进行充电,高加固模块内 部电池对其内灌封芯片周围的加热器进行供电加热; (4)本发明方法针对任务不同阶段的能源提供能力以及功能需求不同,分别考虑 相应的热控设计来减小功耗。 附图说明 图1为撞击器搭载示意图; 图2为撞击器整体装配结构示意图; 图3为撞击器本体的内部结构示意图; 图4为高加固模块的内部结构示意图。