一种航天器用热控装置及航天器

本发明主要涉及航天器热控，尤其涉及一种航天器用热控装置及航天器。

背景技术：

1、目前，随着航天器上载荷对于热控范围的要求变的愈来愈窄，且对于热控精度的要求也变的愈来愈高，载荷的控温难度随之加大。相关技术中，通常在载荷四周的合适位置处安装热管等冷却装置，但是由于航天器内部空间的限制，导致冷却装置所能疏散的热量十分有限，且载荷在非工作状态的补偿功耗也很高，导致实际热控的效果不佳。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种航天器用热控装置及航天器，用于满足高热耗多载荷的热控需求，并减少载荷在非工作状态的补偿功耗。

2、为达到上述目的，第一方面，本申请提供一种航天器用热控装置，包括载荷以及用于对所述载荷进行散热的热管和/或流体回路，还包括相变舱；其中：所述相变舱的内部填充相变材料，所述相变材料在相态变化时与所述载荷之间通过所述热管和/或所述流体回路进行热量传递；以及，所述相变舱的暴露在太空环境中的至少一个侧壁覆盖有辐射散热涂层，以使所述相变材料的热量透过所述辐射散热涂层向所述太空环境进行辐射。

3、在一种实施方式中，所述热管和/或所述流体回路之间形成热控回路，其中所述热控回路中的工作介质流经所述载荷和所述相变材料以实现热量传递。

4、在一种实施方式中，在所述载荷处于工作状态的情况下，所述相变材料通过所述热管和/或所述流体回路吸收热量以对所述载荷进行散热；在所述载荷处于非工作状态的情况下，所述相变材料通过所述热管和/或所述流体回路释放热量以减少所述载荷所需的补充功耗。

5、在一种实施方式中，所述辐射散热涂层的面积，不超过所述相变舱的暴露在太空环境中的相应侧壁的面积。

6、在一种实施方式中，所述相变舱布置在所述航天器用热控装置的局部狭小空间，与所述局部狭小空间的形状和大小相匹配。

7、在一种实施方式中，所述相变舱采用导热率高、比热大的轻金属材料制成。

8、在一种实施方式中，所述相变舱的内部还设有单机，用于疏导所述相变材料所吸收的热量。

9、在一种实施方式中，所述相变材料是由多种相变温度不同的材料复合形成。

10、在一种实施方式中，所述航天器用热控装置可以作为所述航天器的主结构舱体使用。

11、第二方面，本申请还提供一种航天器，包括：第一方面中任一项所述的航天器用热控装置。

12、与现有技术相比，本申请具有以下优点：

13、本申请提供的一种航天器用热控装置和航天器中，设置有相变舱，相变舱的内部填充有相变材料，利用相变材料的储热特性，使其在相态变化时与载荷之间通过热管和/或流体回路进行热量传递，另外，相变舱的暴露在太空环境中的至少一个侧壁覆盖有辐射散热涂层，使相变材料的热量透过辐射散热涂层向所述太空环境进行辐射，满足高热耗多载荷的热控需求；通过相变材料与载荷之间的热量传递，当载荷处于非工作状态时，能够吸收相变材料的热量以减少在非工作状态所需的补偿功耗。

14、另外，相较于在载荷周围的安装冷却装置而言，相变舱的安装位置和形状、大小等均可以与航天器本身的结构空间相配合，具有易加工、易布置的优点，并且兼具辐射散热功能，如此航天器可以减去内部多余的辐射器，可达到缓解航天器内部的空间资源和质量资源不足的目的。

技术特征：

1.一种航天器用热控装置，包括载荷以及用于对所述载荷进行散热的热管和/或流体回路，其特征在于，还包括相变舱；其中：

2.如权利要求1所述的航天器用热控装置，其特征在于，所述热管和/或所述流体回路之间形成热控回路，其中所述热控回路中的工作介质流经所述载荷和所述相变材料以实现热量传递。

3.如权利要求1或2所述的航天器用热控装置，其特征在于，在所述载荷处于工作状态的情况下，所述相变材料通过所述热管和/或所述流体回路吸收热量以对所述载荷进行散热；

4.如权利要求1所述的航天器用热控装置，其特征在于，所述辐射散热涂层的面积，不超过所述相变舱的暴露在太空环境中的相应侧壁的面积。

5.如权利要求1所述的航天器用热控装置，其特征在于，所述相变舱布置在所述航天器用热控装置的局部狭小空间，与所述局部狭小空间的形状和大小相匹配。

6.如权利要求1所述的航天器用热控装置，其特征在于，所述相变舱采用导热率高、比热大的轻金属材料制成。

7.如权利要求1所述的航天器用热控装置，其特征在于，所述相变舱的内部还设有单机，用于疏导所述相变材料所吸收的热量。

8.如权利要求1所述的航天器用热控装置，其特征在于，所述相变材料是由多种相变温度不同的材料复合形成。

9.如权利要求1所述的航天器用热控装置，其特征在于，所述航天器用热控装置可以作为所述航天器的主结构舱体使用。

10.一种航天器，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的航天器用热控装置。

技术总结本申请提供了一种航天器用热控装置和航天器，其中设置有相变舱，相变舱的内部填充有相变材料，利用相变材料的储热特性，使其在相态变化时与载荷之间通过热管和/或流体回路进行热量传递，另外，相变舱的暴露在太空环境中的至少一个侧壁覆盖有辐射散热涂层，使相变材料的热量透过辐射散热涂层向所述太空环境进行辐射，满足高热耗多载荷的热控需求；通过相变材料与载荷之间的热量传递，当载荷处于非工作状态时，能够吸收相变材料的热量以减少在非工作状态所需的补偿功耗。技术研发人员：陈黎,谢卓辰,潘小彤,周苗苗,施蓉蓉,郑玲,王岩峰,曹运涛,吴立受保护的技术使用者：中国科学院微小卫星创新研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/15