載人航天器系統(tǒng)級熱試驗(yàn)技術(shù)現(xiàn)狀與展望

魏傳鋒，姚 峰

（中國空間技術(shù)研究院 載人航天總體部，北京 100094）

0 引言

我國載人航天工程的系統(tǒng)級熱試驗(yàn)設(shè)備以KM6空間環(huán)境模擬器為代表[1]，為適應(yīng)后續(xù)的空間站建設(shè)需求，KM8空間環(huán)境模擬器也在天津基地進(jìn)行建設(shè)；同時(shí)進(jìn)行了常壓熱試驗(yàn)技術(shù)的相關(guān)研究[2]。

本文以服務(wù)空間站研制等后續(xù)載人航天器型號建設(shè)為出發(fā)點(diǎn)，對國外載人航天器的熱試驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行了調(diào)研，對我國載人航天器熱試驗(yàn)技術(shù)積累進(jìn)行了總結(jié)，最后對我國載人航天器地面系統(tǒng)級熱試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望、提出了建議。

1 載人航天器熱設(shè)計(jì)特點(diǎn)

載人航天器較之衛(wèi)星在結(jié)構(gòu)特性及熱設(shè)計(jì)方面有如下特點(diǎn)：

1）密封艙。密封艙必須滿足乘員和艙內(nèi)設(shè)備長期駐留的需求。艙外一般采用多層隔熱材料進(jìn)行熱防護(hù)，艙內(nèi)采用流體回路和通風(fēng)回路等主動(dòng)熱控手段，通過輻射器將熱量排散到外界空間，因此密封艙內(nèi)溫度較為均勻，受空間外熱流的影響較小。

2）非密封艙。一般而言，資源艙或推進(jìn)艙為非密封艙，其熱技術(shù)狀態(tài)與普通非密封式衛(wèi)星大體一致。

3）氣閘艙。一般情況下，氣閘艙內(nèi)充滿大氣且與密封艙連通；乘員出艙活動(dòng)時(shí)，氣閘艙泄壓為真空環(huán)境，屬于非密封艙。

4）組合體。空間站等艙段組合體在軌飛行時(shí)，艙段規(guī)模大，各艙段之間存在較強(qiáng)的熱流、濕氣和污染物等的流通和調(diào)配，影響組合體的整體性能和乘員安全。因此，需對組合體模式下不同艙段的熱量調(diào)配、濕氣和污染物的擴(kuò)散與流通能力進(jìn)行考核。……