本發(fā)明涉及衛(wèi)星上大熱耗設備布局設計,特別涉及當衛(wèi)星平臺艙段的散熱面不足時而造成設備需要跨艙段布局設計方法。
背景技術:
隨著衛(wèi)星研制的進展,衛(wèi)星的功耗大幅攀升,衛(wèi)星配置的蓄電池功率也越來越大大,隨之帶來大電流功率傳輸引入大熱耗電源控制器布局的問題。電源控制器作為合成孔徑雷達衛(wèi)星上各單機的供電設備,長期和短期熱耗均為整星最大,其在星上的布局一直以來都是衛(wèi)星進行總體構型布局設計時的一項重點工作。對于那些需要具備左、右兩種側(cè)視飛行姿態(tài)的雷達衛(wèi)星來說,衛(wèi)星的姿態(tài)發(fā)生較大變化,導致衛(wèi)星一些散熱面外熱流變化很大,因此電源控制器的布局一直是制約衛(wèi)星布局設計的一個技術難點。
目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術的說明或報道,也尚未收集到國內(nèi)外類似的資料。
技術實現(xiàn)要素:
為解決衛(wèi)星兩臺大熱耗電源控制器跨艙段布局的問題,本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星上大熱耗設備跨艙段布局方法,取得了設備空間相容性高、散熱條件好、電纜布線難度降低等有益效果。
本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn):一種衛(wèi)星上設備跨艙段設計方法,包括如下步驟:
S1、利用側(cè)板將兩臺大熱耗電源控制器的原平臺艙側(cè)板與載荷艙側(cè)板連成一個整體板為電源控制器提供足夠大的散熱面;
S2、在兩臺大熱耗電源控制器上分別豎向排布2個的熱管,從而通過熱管將電源控制器的熱量向上傳導,并在4個豎向排布的熱管上端側(cè)面安裝未安裝任何設備的擴熱板,將其熱量輻射出去
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
利用側(cè)板合并將平臺艙段和載荷艙段散熱面集成方法,成功解決了衛(wèi)星兩臺大熱耗電源控制器的散熱問題,從布局設計思想上取得突破,為衛(wèi)星方案的可行性奠定基礎。經(jīng)計算和試驗驗證,本發(fā)明的兩臺電源控制器散熱面相當于原布局下的兩倍,電源控制器的溫度得到有效控制,取得了設備空間相容性高、散熱條件好、電纜布線難度降低等有益效果。
附圖說明
圖1為原兩臺電源控制器布局示意圖;
圖2為根據(jù)本發(fā)明所提供的一種衛(wèi)星上設備跨艙段設計方法的兩臺電源控制器布局示意圖。
圖中,1-熱管;2-載荷艙和Y中板;3-擴熱板;4-電源控制器;5-服務艙和Y中板;6-中繼單機。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是,對本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
本發(fā)明以某衛(wèi)星為實施例,其上安裝兩臺電源控制器為整星兩條平臺母線和兩臺載荷母線約150臺整星設備供電,電源控制器平均熱耗約為110W,由于衛(wèi)星構型限制,需要將兩臺電源控制器安裝在服務平臺+Y側(cè)板位置,但受到側(cè)板其他蓄電池等設備布局限制,電源控制器在平臺艙段的散熱空間不足,
本發(fā)明通過將載荷艙段的散熱面跨艙段作為平臺艙段散熱面的延伸使用實現(xiàn)的。
單獨依靠服務艙+Y板上部分散熱,電源控制器溫度將超過單機正常工作溫度45℃的上限要求,因此將服務艙+Y板上部分和下部分合并,將長期熱耗最大的兩臺電源控制器與短期工作的行波管放大器公用散熱面,圖1是原兩臺電源控制器布局示意圖;經(jīng)仿真分析,在電源控制器與行波管放大器熱耦合后,并和行波管放大器共同使用服務平臺+Y面板中板散熱面的情況下,電源控制器的溫度壽命末期的最高溫度為39℃,左側(cè)視溫度為44℃,溫度余量過小。
如圖2的實施例所示,為解決電源控制器散熱問題需要足夠大的散熱面,由于其橫向與服務艙+Y左右側(cè)板采取熱隔離設計,下部又要與行波管放大器隔離,只有向上延伸至載荷艙段,利用縱向熱管將電源控制器的熱量向上傳遞,經(jīng)仿真分析和試驗驗證,可以將電源控制器的溫度控制在較為合適的范圍內(nèi)(約30℃左右)。
從上述布局方案的描述中可以看出:本發(fā)明衛(wèi)星上大熱耗設備跨艙段布局方法,利用兩臺大熱耗電源控制器的將原平臺艙側(cè)板與載荷艙側(cè)板連成一個整體板后,為電源控制器提供足夠大的散熱面,利用4個豎向排布的熱管將電源控制器的熱量向上傳導,借助未安裝任何設備的電子艙側(cè)板將其熱量輻射出去,以實現(xiàn)電源控制器良好的工作溫度,重量問題迎刃而解。
本具體實施對于我國后續(xù)配置多母線大熱耗電源控制器的布局設計上創(chuàng)造了一個新的設計方法,特別是母線電流顯著增大時,該方法從根源上減少了平臺艙段散熱面不足帶來的布局問題,成為衛(wèi)星大熱耗設備的布局設計人員的首選,該發(fā)明在本領域內(nèi)應用將十分廣泛。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式,本領域技術人員可以在權利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。