Khi vệ tinh, tàu thăm dò không gian và các tàu vũ trụ khác hoạt động trong không gian, chúng ở trong môi trường chân không nhiệt của chân không cao, đen lạnh và bức xạ mặt trời. Thử nghiệm mô phỏng môi trường nhiệt chân không là phương pháp thử nghiệm mặt đất rất hiệu quả để mô phỏng môi trường nhiệt chân không (chân không cao, đen lạnh, bức xạ mặt trời, nhiệt độ cao và các môi trường khác) của không gian.

Kiểm tra nhiệt chân không là thuật ngữ chung của kiểm tra cân bằng nhiệt tàu vũ trụ và kiểm tra chân không nhiệt. Kiểm tra mô phỏng môi trường nhiệt chân không của tàu vũ trụ đã trở thành một trong những mắt xích quan trọng nhất trong giai đoạn phát triển của tàu vũ trụ. Nó có thể kiểm tra tính hợp lý của thiết kế kiểm soát nhiệt của tàu vũ trụ như vệ tinh, sửa đổi mô hình thiết kế, xác minh trạng thái hoạt động của các dụng cụ và thiết bị bên trong tàu vũ trụ, cũng như sự phù hợp và hiệu suất hoạt động giữa các hệ thống con. Đồng thời, nó cũng có thể được sử dụng để kiểm tra chức năng và quy trình sản xuất của tàu vũ trụ, Phơi bày các khiếm khuyết thiết kế tiềm ẩn có thể tồn tại trong tàu vũ trụ và tìm ra sự cố sớm của tàu vũ trụ.

Trong giai đoạn phát triển, tất cả các tàu vũ trụ đều phải trải qua các thử nghiệm mô phỏng môi trường nhiệt chân không. Đối với tàu vũ trụ trong giai đoạn phát triển mẫu ban đầu, cần phải thực hiện thử nghiệm nhiệt chân không cấp độ đủ điều kiện. Đối với tàu vũ trụ đã phóng, cho dù là lần phóng đầu tiên hay lần phóng lặp lại, cần phải thực hiện thử nghiệm nhiệt chân không cấp độ chấp nhận.

1. Thử nghiệm chân không nhiệt

Thử nghiệm chân không nhiệt tàu vũ trụ có thể được chia thành kiểm tra chân không nhiệt cấp độ nhận dạng và kiểm tra chân không nhiệt cấp độ chấp nhận.

Thử nghiệm chân không nhiệt cấp độ đủ điều kiện chủ yếu nhắm vào tàu vũ trụ trong giai đoạn phát triển, mục đích là đánh giá cấu trúc và hiệu suất làm việc của tàu vũ trụ và khả năng chịu được ứng suất môi trường, xác minh tính hợp lý của thiết kế. Thử nghiệm không gian nhiệt trực tiếp cấp độ chấp nhận chủ yếu nhắm vào tàu vũ trụ bình thường hoặc đã phóng, mục đích là để phát hiện ra các khuyết tật tiềm ẩn trong chất lượng sản xuất vật liệu và quy trình của tàu vũ trụ, nhằm nâng cao độ tin cậy của chuyến bay tàu vũ trụ.

Các tiêu chuẩn nước ngoài thường được sử dụng trong các thử nghiệm chân không nhiệt của tàu vũ trụ bao gồm tiêu chuẩn quân sự Hoa Kỳ mil-std-1540 (phiên bản B, C, D, E) và tiêu chuẩn của Tổ chức tiêu chuẩn hóa không gian châu Âu ECSS-E-10-03A.

Có một số khác biệt nhất định trong các phương pháp thử nghiệm chân không nhiệt được chỉ định trong các phiên bản khác nhau của tiêu chuẩn quân sự Hoa Kỳ mil-std-1540. Trong số đó, MIL-STD-1540C-1994 quy định rằng số chu kỳ thử nghiệm là 25 và tổng thời gian thử nghiệm là 300 giờ, đây là phương pháp thử nghiệm nghiêm ngặt nhất được chỉ định trong một số phiên bản. So với phương pháp thử nghiệm được chỉ định trong phiên bản mới nhất của MIL-STD-1540E-2002, nó đã được giảm đáng kể và số chu kỳ được chỉ định là ít nhất 3 và tổng thời gian thử nghiệm là ít nhất 28 giờ.

2. Tình hình phát triển của thiết bị thử nhiệt chân không

Thiết bị thử nghiệm nhiệt chân không chủ yếu được sử dụng để mô phỏng môi trường chân không cao, môi trường đen lạnh và môi trường dòng nhiệt bên ngoài của không gian, và để mô phỏng môi trường thử nghiệm nhiệt chân không như thử nghiệm cân bằng nhiệt và thử nghiệm chân không nhiệt của các thành phần tàu vũ trụ, hệ thống con và toàn bộ hệ thống.

2.1 Thành phần thiết bị

Thiết bị kiểm tra nhiệt chân không chủ yếu bao gồm bình chân không, hệ thống bơm chân không, bộ tản nhiệt, hệ thống nitơ, thiết bị mô phỏng dòng nhiệt bên ngoài (hoặc nguồn nhiệt nhiệt độ cao), hệ thống kiểm soát nhiệt độ, hệ thống đo lường và kiểm soát và hệ thống phụ trợ (hệ thống nước làm mát, hệ thống nguồn khí, v.v.). Theo mục đích sử dụng cụ thể, kích thước và thành phần của thiết bị cũng khác nhau.

2.2 Công nghệ mô phỏng chân không

Thiết bị kiểm tra nhiệt chân không đạt đến độ chân không quy định, được thực hiện bằng hệ thống bơm chân không. Hệ thống bơm chân không thường bao gồm các máy bơm cơ học, máy bơm phân tử, máy bơm đông lạnh, van và các thiết bị phụ trợ khác. Máy bơm cơ học là sự thô sơ của hệ thống

Đơn vị, được sử dụng để bơm chân không trước; Bơm phân tử là bơm phụ trợ chân không cao của hệ thống. Khi độ chân không của bình chứa nhỏ hơn 10 Pa, hãy khởi động bơm phân tử; Là bơm chân không chính của hệ thống, bơm đông lạnh thực hiện bơm chân không cao để làm cho độ chân không trong bình chứa đạt đến mức yêu cầu của thử nghiệm.

2.3 Công nghệ mô phỏng đen lạnh

Môi trường không gian vô hạn tương đương với vật đen tuyệt đối có thể hấp thụ bất kỳ bức xạ nào. Không gian là môi trường đen lạnh có nhiệt độ 3 K và hệ số hấp thụ là 1. Trong thiết bị kiểm tra nhiệt chân không, nó được sử dụng để mô phỏng môi trường đen lạnh trong không gian

Thiết bị đó được gọi là tản nhiệt.

Hiện nay, bộ tản nhiệt thường sử dụng cấu trúc tấm ống làm từ nhôm, đồng đỏ hoặc thép không gỉ, bề mặt được phủ sơn mờ epoxy đen có khả năng hấp thụ cao để đạt được hiệu suất truyền nhiệt tối ưu. Đồng thời, sử dụng clo lỏng 77 K làm nguồn lạnh để bộ tản nhiệt có thể đáp ứng các yêu cầu quy định trong tiêu chuẩn là nhiệt độ bộ tản nhiệt không cao hơn 100 k và hệ số hấp thụ bề mặt bên trong lớn hơn 0,9. Theo kích thước tải nhiệt của tàu vũ trụ, heli lỏng cũng có thể được sử dụng làm nguồn lạnh để đạt được nhiệt độ bộ tản nhiệt thấp hơn. Nếu chỉ yêu cầu thử nghiệm nhiệt chân không tuần hoàn nhiệt độ cao và thấp, cũng có thể sử dụng làm lạnh cơ học khi nhiệt độ thấp của thử nghiệm không thấp hơn -70 ℃.

DGBELL đã cam kết sản xuất thiết bị kiểm tra độ tin cậy môi trường trong hơn 15 năm. Chúng tôi có kinh nghiệm phong phú trong R & D và sản xuất thiết bị kiểm tra độ tin cậy môi trường. Trong những năm qua, chúng tôi đã đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau của khách hàng và có thể cung cấp các giải pháp hợp lý cho nhiều yêu cầu kiểm tra khác nhau.

Để biết chi tiết về các mẫu thông thường, vui lòng tham khảo dữ liệu trang web chính thức. Ngoài ra, DGBELL có thể cung cấp dịch vụ tùy chỉnh cho buồng thử nghiệm chân không nhiệt. Vui lòng mua hàng.