航天器產(chǎn)品真空吸波模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種航天器產(chǎn)品真空吸波模塊，包括：結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件（1）、固定安裝板（2）和導(dǎo)熱填料（3），結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件（1）和固定安裝板（2）連接，導(dǎo)熱填料（3）均勻填充在結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件（1）和固定安裝板（2）之間。本實用新型本實用新型滿足真空熱試驗的電性能、熱性能和防污染要求，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、性能穩(wěn)定、吸波性能滿足真空熱試驗指標(biāo)要求且縮短試驗時間的有益效果。
【專利說明】航天器產(chǎn)品真空吸波模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及真空環(huán)境下吸波結(jié)構(gòu)研究【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種航天器產(chǎn)品真空吸波模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]航天器在發(fā)射之前，需要在地面空間環(huán)境模擬設(shè)備內(nèi)進(jìn)行空間冷黑背景下的真空熱試驗，獲取整星溫度分布數(shù)據(jù)，考驗熱控分系統(tǒng)維持星上儀器設(shè)備和分系統(tǒng)在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi)的能力，驗證熱設(shè)計的正確性；同時考核衛(wèi)星在真空高、低溫環(huán)境下的工作性能，驗證各系統(tǒng)之間的性能匹配性和協(xié)調(diào)性。真空熱試驗中，采用紅外加熱籠和紅外燈陣等外熱流模擬裝置模擬空間外熱流，航天器按照在軌實際狀態(tài)工作，驗證航天器對空間環(huán)境的適應(yīng)性及各單機(jī)的工作穩(wěn)定性。
[0003]地面空間環(huán)境模擬設(shè)備內(nèi)的熱沉、紅外加熱籠、紅外燈陣及試驗工裝等全部是金屬材料，金屬材料對于微波具有很好的反射效果。在不采取任何措施的情況下，航天器產(chǎn)品直接在空間環(huán)境模擬設(shè)備內(nèi)發(fā)射微波，必然有很大比率反射回航天器產(chǎn)品表面，如果反射回的微波功率超過一定量，就有可能阻塞產(chǎn)品接收通道甚至造成損壞。為避免上述情況發(fā)生，裝有微波發(fā)射功能的航天器在真空熱試驗前，需對產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改裝，接有線負(fù)載，由負(fù)載吸收微波功率，試驗后再重新組裝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。然而，這樣的改裝存在以下缺點:
[0004]I)隨著新一代航天器產(chǎn)品的復(fù)雜化，產(chǎn)品越來越細(xì)小，改裝工作更加困難，即使可以改裝，由于結(jié)構(gòu)細(xì)小脆弱，改裝中產(chǎn)品面臨不可預(yù)估的風(fēng)險，改裝前后狀態(tài)難以保證。正在預(yù)研的新一代產(chǎn)品復(fù)雜度大大提高，產(chǎn)品的改裝不可接收或不可以改裝，因此，目前真空熱試驗方法難以滿足當(dāng)前航天器產(chǎn)品的需求；
[0005]2)航天器產(chǎn)品接有線負(fù)載，導(dǎo)致產(chǎn)品試驗狀態(tài)和在軌工作狀態(tài)不一致；產(chǎn)品微波功率由負(fù)載吸收，由于22%左右的微波輻射能量在負(fù)載上轉(zhuǎn)化為熱能，造成產(chǎn)品熱狀態(tài)失真，無法考察熱效應(yīng)對于產(chǎn)品熱設(shè)計的影響。如果僅以目前有線負(fù)載模式進(jìn)行真空熱試驗，將會使產(chǎn)品之間的耦合作用消失，無法對產(chǎn)品的性能充分考核，因此航天器熱平衡或熱真空試驗時，必須采取在軌工作狀態(tài)的工作模式，這樣才能更全面地對熱控設(shè)計和可靠性進(jìn)行考核。
實用新型內(nèi)容
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種航天器產(chǎn)品真空條件下的吸波模塊，該吸波模塊能夠在空間環(huán)境模擬試驗中吸收航天器產(chǎn)品發(fā)射的微波，有效減少微波的反射對航天器產(chǎn)品性能的影響，保證真空熱試驗中航天器產(chǎn)品的工作模式與在軌工作模式保持一致。
[0007]為了達(dá)到上述的目的，本實用新型提供一種航天器產(chǎn)品真空吸波模塊，包括:結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件1、固定安裝板2和導(dǎo)熱填料3，結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件I和固定安裝板2連接，導(dǎo)熱填料3均勻填充在結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件I和固定安裝板2之間。[0008]優(yōu)選地，結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件I包括多個碳化硅基體12，碳化硅基體12外表面噴涂有隱身吸波材料11，碳化硅基體12與固定安裝板2連接。
[0009]優(yōu)選地，碳化硅基體12與固定安裝板2通過滑道結(jié)構(gòu)連接，其中，碳化硅基體12底部設(shè)置有滑塊，固定安裝板2上設(shè)置有與滑塊對應(yīng)的槽道，滑塊與槽道滑動連接。
[0010]優(yōu)選地，結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件I為各碳化硅基體12組成的陣列結(jié)構(gòu)。
[0011]優(yōu)選地，碳化硅基體12的尺寸與航天器產(chǎn)品對應(yīng)微波頻段內(nèi)的最小頻率對應(yīng)的波長和吸波性能指標(biāo)對應(yīng)。
[0012]優(yōu)選地，隱身吸波材料11噴涂于碳化硅基體12表面后將結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件I放置于空間環(huán)境模擬設(shè)備內(nèi)進(jìn)行真空條件下的除氣處理，保證真空條件下無污染要求。
[0013]優(yōu)選地，碳化硅基體12采用耐高溫的碳化硅材料由模具鑄壓成型，并經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)制成，提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0014]優(yōu)選地，隱身吸波材料11采用雙組分硅橡膠和羰基鐵粉混合制成。
[0015]優(yōu)選地，固定安裝板2采用鋁合金材料。
[0016]優(yōu)選地，導(dǎo)熱填料3采用⑶414C硅橡膠，適應(yīng)真空條件下防污染要求。
[0017]本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、性能穩(wěn)定、吸波性能滿足真空熱試驗指標(biāo)要求且縮短試驗時間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下的有益效果:
[0018](I)本實用新型能夠在空間環(huán)境模擬試驗中吸收航天器產(chǎn)品發(fā)射的微波，有效減少微波的反射對航天器產(chǎn)品性能的影響，保證真空熱試驗中航天器產(chǎn)品的工作模式與在軌工作模式保持一致，解決了目前真空熱試驗中金屬材料對航天器產(chǎn)品發(fā)射微波的反射及對產(chǎn)品性能的影響。
[0019](2)本實用新型采用碳化硅基體和噴涂于所述碳化硅基體外表面的隱身吸波材料的組合有效提高了吸波模塊的吸波性能指標(biāo)，不僅滿足X波段內(nèi)的吸波性能指標(biāo)要求，還能同時滿足C波段內(nèi)的吸波性能指標(biāo)要求，擴(kuò)展了吸波頻段的寬度。
[0020](3)本實用新型能夠有效適應(yīng)真空條件下防污染要求，且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]本實用新型的航天器產(chǎn)品真空條件下的吸波模塊由以下的實施例及附圖給出。
[0022]圖1是本實用新型航天器產(chǎn)品真空吸波模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本實用新型航天器產(chǎn)品真空吸波模塊的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0024]圖3是本實用新型航天器產(chǎn)品真空吸波模塊的結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0025]圖4是本實用新型航天器產(chǎn)品真空吸波模塊的固定安裝板的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0026]圖中:1為結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件，2為固定安裝板，3為導(dǎo)熱填料，11為隱身吸波材料，12為碳化硅基體。
【具體實施方式】
[0027]以下將結(jié)合圖1?圖4對本實用新型的航天器產(chǎn)品真空條件下的吸波模塊作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0028]請同時參閱圖1至圖4，一種航天器產(chǎn)品真空吸波模塊，包括:結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件1、固定安裝板2和導(dǎo)熱填料3，結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件I和固定安裝板2連接，導(dǎo)熱填料3均勻填充在結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件I和固定安裝板2之間。導(dǎo)熱填料3用于增加結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件I與固定安裝板2之間的導(dǎo)熱性能，滿足后續(xù)產(chǎn)品溫度控制的要求，同時也加固了兩者之間的安裝強(qiáng)度，滿足真空熱試驗的電性能、熱性能和防污染要求。
[0029]進(jìn)一步地，結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件I包括多個碳化硅基體12，為各碳化硅基體12組成的陣列結(jié)構(gòu)。碳化硅基體12外表面噴涂有隱身吸波材料11，碳化硅基體12與固定安裝板2連接。具體地，碳化硅基體12與固定安裝板2通過滑道結(jié)構(gòu)連接，便于結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件I的安裝與拆卸，結(jié)構(gòu)位置的調(diào)整。其中，碳化硅基體12底部設(shè)置有滑塊，固定安裝板2上設(shè)置有與滑塊對應(yīng)的槽道，滑塊與槽道滑動連接。且固定安裝板2可通過型材拉制成各種尺寸，滿足不同性能的要求。
[0030]進(jìn)一步地，碳化硅基體12采用耐高溫的碳化硅材料由模具鑄壓成型，并經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)制成，提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。且碳化硅基體12加工成型后由設(shè)計工裝銑出滑塊結(jié)構(gòu)。隱身吸波材料11噴涂于碳化硅基體12表面，碳化硅基體12和隱身吸波材料11的組合設(shè)計增加了結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件I的吸波性能，不僅滿足X波段內(nèi)的吸波性能指標(biāo)要求，又?jǐn)U展了吸波頻段的寬度，同時滿足C波段內(nèi)的吸波性能指標(biāo)要求。具體碳化硅基體12的尺寸(吸波尖錐的高度和夾角)與航天器產(chǎn)品對應(yīng)微波頻段內(nèi)的最小頻率對應(yīng)的波長和吸波性能指標(biāo)對應(yīng)。
[0031]進(jìn)一步地，隱身吸波材料11采用雙組分硅橡膠和羰基鐵粉混合制成。隱身吸波材料11噴涂于碳化硅基體12表面后將結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件I放置于空間環(huán)境模擬設(shè)備內(nèi)進(jìn)行真空條件下的除氣處理，保證真空條件下無污染要求。
[0032]進(jìn)一步地，固定安裝板2采用高導(dǎo)熱性能的鋁合金材料制成。導(dǎo)熱填料3采用⑶414C硅橡膠，適應(yīng)真空條件下防污染要求。
[0033]將本實用新型的航天器產(chǎn)品真空吸波模塊放置于空間環(huán)境模擬設(shè)備內(nèi)進(jìn)行真空條件下的除氣處理，滿足真空環(huán)境防污染使用要求，且按照GJB5239-2004標(biāo)準(zhǔn)拱形法對吸波模塊的吸波性能進(jìn)行性能測試。
[0034]以上對本實用新型的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種航天器產(chǎn)品真空吸波模塊，其特征在于，包括:結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件(I)、固定安裝板(2)和導(dǎo)熱填料(3)，所述結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件(I)和固定安裝板(2)連接，所述導(dǎo)熱填料(3)均勻填充在所述結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件(I)和固定安裝板(2)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天器產(chǎn)品真空吸波模塊，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件(I)包括多個碳化硅基體(12)，所述碳化硅基體(12)外表面噴涂有隱身吸波材料(11 )，所述碳化硅基體(12 )與所述固定安裝板(2 )連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航天器產(chǎn)品真空吸波模塊，其特征在于，所述碳化硅基體(12)與所述固定安裝板(2)通過滑道結(jié)構(gòu)連接，其中，所述碳化硅基體(12)底部設(shè)置有滑塊，所述固定安裝板(2)上設(shè)置有與所述滑塊對應(yīng)的槽道，所述滑塊與所述槽道滑動連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航天器產(chǎn)品真空吸波模塊，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件(I)為各碳化硅基體(12)組成的陣列結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航天器產(chǎn)品真空吸波模塊，其特征在于，所述碳化硅基體(12)的尺寸與航天器產(chǎn)品對應(yīng)微波頻段內(nèi)的最小頻率對應(yīng)的波長和吸波性能指標(biāo)對應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航天器產(chǎn)品真空條件下的吸波模塊，其特征在于，所述隱身吸波材料(11)噴涂于所述碳化硅基體(12)表面后將所述結(jié)構(gòu)化碳化硅吸波組件(I)放置于空間環(huán)境模擬設(shè)備內(nèi)進(jìn)行真空條件下的除氣處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航天器產(chǎn)品真空吸波模塊，其特征在于，所述碳化硅基體(12)采用耐高溫的碳化硅材料由模具鑄壓成型，并經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天器產(chǎn)品真空吸波模塊，其特征在于，所述固定安裝板(2)采用鋁合金材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天器產(chǎn)品真空吸波模塊，其特征在于，所述導(dǎo)熱填料(3)采用⑶414C硅橡膠。
【文檔編號】B64G7/00GK203590678SQ201320789541
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】李艷臣, 王浩, 陳麗, 季琨, 彭光東 申請人:上海衛(wèi)星裝備研究所