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一种星载多功能相变储能热管


技术摘要:
本发明公开了一种星载多功能相变储能热管,结合封装技术、毛细结构技术和储能技术的优势,提供一种轻量化、高集成、结构功能一体化的相变储能热管,安装在星载有源安装板,大幅降低装配复杂度,解决大口径高分辨率星载SAR天线的高热密度集成技术难题,从而达到轻量化、  全部
背景技术:
有源相控阵天线由于具有波束灵活可控以及高可靠性的优势,在星载合成孔径雷 达SAR上的应用已日趋广泛,面临日益紧迫的高分辨率对地成像、快速动目标实时搜索跟踪 等任务,需要具备更大口径和更强的天线性能。 星载高分辨率大型有源相控阵SAR天线,在天线指向精度、幅相一致性、定标精度、 温度稳定性等各方面都有更高的要求,考虑到其基于卫星平台发射和在空间环境下应用的 特性,如何控制天线载荷重量,即实现轻量化下的高密度可靠集成,成为研制过程中迫切需 要解决的重大问题。 大型星载SAR有源相控阵天线通常由若干个结构功能相同的天线模块组成,天线 模块是天线系统的关键核心,多功能有源板是天线模块核心部件,为了保证天线模块内有 源电路的温度一致性,多功能有源板内的相变储能热管起到关键作用。采用传统热管设计 方法,热管重量比较重,储能效果不明显,难以适应空间环境要求,对相变储能热管的改造, 存在着密封性、储能能力、温度均匀性、热扩散能力等一系列技术难题。
技术实现要素:
本发明为了解决现有技术存在的问题,提出了一种星载多功能相变储能热管,为 了实现上述目的,本发明采用了以下技术方案。 星载多功能相变储能热管包括前面板、热管壳体、抗辐照镀层、后面板、工作介质、 储能材料等,采用高集成设计方法,整体焊接成型,热管壳体是主承力基础,前面板、后面板 与热管壳体焊接装配,工作介质与储能材料加注在热管壳体内,分为三个功能结构。 前面板、后面板与热管壳体作为结构件,形成封闭腔体功能结构,采用轻量化、高 集成的榫头结构设计,具有超薄、重量轻、焊接性能稳定、强度高等优点,密封性达到He泄漏 率≤5×10-5Pa·m3/s。 抗辐照镀层形成星载产品抗辐照功能结构,大幅度减轻星载多功能相变储能热管 的重量,工艺简单,实现方便,抗辐射能力大于50krad(Si)。 工作介质与储能材料形成热源的扩散及储能功能结构,采用优质两相性能、适应 空间环境温度变化要求的介质,具有性能稳定、可靠性高等优点,采用高效、轻质储能材料 技术,提升热管的传导性能和热容,弥补星载多功能相变储能热管热扩散能力不够的问题。 星载多功能相变储能热管与有源安装板中的铝蜂窝胶连接,提供机械连接、保证 单机温度均匀性及温度控制和电连接可靠。 前面板与后面板左右对称的封焊在热管壳体的两侧,抗辐照镀层覆盖热管壳体的 表面,形成轻薄结构件,满足星载多功能相变储能热管的重量与体积需求。 工作介质充满在热管壳体的腔体内,预先加注导热管,形成传热载体,满足星载多 3 CN 111609744 A 说 明 书 2/2 页 功能相变储能热管工作状态下的热扩散需求,储能材料预埋在热管壳体中,填充后形成具 有较大热容结构件,满足星载多功能相变储能热管工作状态下的储能需求。 本发明采用轻质铝合金、储能材料集成设计方法,能够很好适应大口径、轻量化、 高可靠的星载相控阵天线系统,结构功能上分为三个,各功能之间进行工艺、机、热一体化 设计,结合封装技术、毛细结构技术和储能技术的优势,提供一种轻量化、高集成、结构功能 一体化的相变储能热管,安装在星载有源安装板,不仅大幅降低热管尺寸、重量和装配复杂 度,而且提升天线系统效能,降低系统复杂度,解决大口径高分辨率星载SAR天线的高热密 度集成技术难题。 附图说明 图1是整体结构,图2是热管壳体结构。 附图标记:1-前面板、2-热管壳体、3-抗辐照镀层、4-后面板、5-工作介质、6-储能 材料。
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