Thermische Vakuum-Testkammer wird hauptsächlich als Bodentest verwendet, um das Vakuum, kalte Schwarz und Sonneneinstrahlung Umgebung von Raumfahrzeugen im Weltraum zu simulieren. Diese Art von Test wird an einzelnen Maschinen (Komponenten), Subsystemen und dem gesamten Raumschiff durchgeführt. Während des Simulationstests befindet sich die Probe meist im Betriebszustand und ihre Arbeitsparameter und Umgebungsparameter werden gemessen.
Ein Bodentest, der das Vakuum, die kalte Dunkelheit und die Sonneneinstrahlung einer Raumsonde im Weltraum simuliert. Dieser Test wird an einzelnen Maschinen (Komponenten), Subsystemen und dem gesamten Raumschiff durchgeführt. Während des Simulationstests befindet sich die Probe meist im Betriebszustand und ihre Arbeitsparameter und Umgebungsparameter werden gemessen.
Simulation der Vakuumumgebung
Der Vakuumgrad der Umgebung, in der sich das Raumschiff befindet, beträgt 13,3~13,3×10-10 MPa (10-4~10-14 mmHg). Aus Sicht der Wärmeübertragung reicht der Vakuumgrad von 13,3 MPa für die Raumsonde aus. Notwendigkeit für die Simulation von thermophysikalischen Eigenschaften Effekte. Um die Prüfkosten zu sparen, wird der bei der thermischen Vakuumprüfung verwendete Vakuumgrad in der Regel auf einen Wert von über 13,3 MPa eingestellt. Um die Trockenreib- und Kaltschweißleistung bestimmter beweglicher Teile und Verlängerungsmechanismen zu beurteilen und zu untersuchen, Und um die Sublimation, Gewichtsverlust, Alterung und andere Auswirkungen von Materialien unter Vakuumbedingungen zu studieren, ist es notwendig, eine Kombination von höherem Vakuum und anderen Raumumweltfaktoren zu verwenden. Bei der Durchführung des Tests kann in einem kleinen und mittelgroßen Raumsimulator ein Vakuumgrad von 13,3×10-1~13,3×10-10 MPa (10-5~10-14 mmHg) erreicht werden.
Simulation von kalten und dunklen Umgebungen
Die thermische Hintergrundtemperatur des Universums beträgt 4K und der Absorptionskoeffizient 1, was einem idealen schwarzen Körper entspricht. Bei der Simulation dieses Kühlkörpereffekts auf dem Boden wird normalerweise ein schwarzer Strahlungsschirm verwendet, der durch flüssigen Stickstoff gekühlt wird. Die simulierte Temperatur des Bildschirms ist niedriger als 100K und der Absorptionskoeffizient ist größer als 0,9. Wenn das charakteristische Größenverhältnis zwischen der Simulationskammer und dem Raumschiff größer als 2:1 ist, beträgt der thermische Simulationsfehler weniger als 1 %, und solche Fehler können durch theoretische Berechnungen korrigiert werden. Für den Kalibrierungstest des Fernsensors sollte die Hintergrundtemperatur des Kühlkörpers unter 20K liegen.
Simulation der Sonneneinstrahlung
Die elektromagnetische Strahlung der Sonne entspricht einer Strahlung des schwarzen Körpers von 6000K und ist die wichtigste externe Wärmequelle des Raumschiffs. Erdkreisenden Raumsonden unterliegen auch Erd-Albedo und Erde-Infrarotstrahlung im Orbit. Solarsimulatoren verwenden in der Regel Lichtbogenlampen oder Hochspannungs-Kurzbogenlampen als Lichtquellen und sind mit Off-Axis-, Koaxial- oder divergierenden optischen Systemen ausgestattet, um eine bestimmte Intensität der Bestrahlung, Spektrum, Gleichmäßigkeit und Kollimationswinkel zu erzeugen, um Sonnenlicht zu simulieren. Intensität und Energiespektrumverteilung. Da die Herstellung und Prüfung von Solarsimulatoren sehr teuer sind, werden für die meisten Raumfahrzeuge mit weniger komplexen Formen häufig Methoden zur Simulation des Wärmeflusses anstelle von Solarsimulationen verwendet. Die verwendeten Heizungen umfassen Infrarot-Heizungen, Quarzlampen Arrays, Käfigwiderstandblätter, Patch Widerstand Heizungen, elektrische Heizrohre und ihre Kombinationen. Der Nachteil dieser Methode ist, dass sie das Energiespektrum und die Kollimation von Sonnenlicht nicht simulieren kann. Für Raumfahrzeuge mit komplexen Formen und speziellen Komponenten wie Solarzellenflügeln, Solarsensoren und großen Antennenstrukturen werden für Bestrahlungstests noch Solarsimulatoren benötigt.
Erfüllen Sie die Standards
Normen für thermische Vakuumprüfung:
„GJB 3758-99 Thermische Simulationsmethode für thermische Prüfung im Satellitenvakuum“
Derzeit gibt es nur sehr wenige Labore, die thermische Vakuumtests durchführen können. Dazu gehören vor allem das Testzentrum für Umweltverträglichkeit und elektromagnetische Verträglichkeit, das Prüf- und Inspektionszentrum für Umweltverträglichkeit in der Luft- und Raumfahrt usw.
