利用热平衡试验稳态数据修正对接机构热模型

李 鹏 ,张崇峰,陈宝东,柏合民,秦 彦,来霄毅

(1.上海宇航系统工程研究所,上海 201108;2.上海航天技术研究院,上海 201109)

0 引言

对接机构是实现空间对接的关键设备[1-2]。为保证对接机构工作可靠,必须在地面进行充分的空间环境真空热试验(包括热平衡试验和热真空试验)[3]。热平衡试验完成后的一项重要工作是利用热平衡试验的温度数据对热分析用的热模型进行修正,随后利用修正的热模型预示对接机构在轨温度。对热模型修正方法已进行了大量研究,但在实际工程应用中还存在诸多问题,实用化不足,在建立对接机构热模型进行热分析的每个步骤的处理中都会不同程度产生计算结果与试验值的偏差[4-6]。基于对计算值和试验值差异原因的分析,本文利用热平衡试验稳态工况的试验数据对对接机构热模型进行修正,研究了热网络方程修正的实用化方法。

1 热平衡试验数据与计算结果比较

对接机构是目前航天器上结构最复杂的外部机构之一,其中有大量的活动部件。为保证其能在恶劣的空间环境中正常工作,根据被动热控措施为主、主动热控措施为辅的原则,选用热控涂层、多层隔热组件、主动电加热的热控措施对对接机构进行了热控设计。对接机构热控件如图1所示。为验证热控设计的有效性进行了对接机构热平衡试验。共进行了4个工况的稳态试验。由试验结果与仿真数据比较可知：绝大多数部件温度试验值均低于仿……