陳麗平　顧征　王　彤　吳建強(qiáng)　鄧湘金　鄒　昕　薛　博（北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，北京 00094）（山東航天電子技術(shù)研究所，山東煙臺(tái) 64670）

返回器防熱層在軌測(cè)溫的熱電偶地面標(biāo)定新方法

陳麗平1顧征1王彤1吳建強(qiáng)2鄧湘金1鄒昕1薛博1
（1北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，北京 100094）（2山東航天電子技術(shù)研究所，山東煙臺(tái) 264670）

針對(duì)返回式航天器防熱層在軌測(cè)溫的微型鎧裝熱電偶利用傳統(tǒng)標(biāo)定方法不能進(jìn)行標(biāo)定的問(wèn)題，文章設(shè)計(jì)了一種適用于改進(jìn)微型鎧裝熱電偶的新地面標(biāo)定方法，該方法包括試驗(yàn)系統(tǒng)、試驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)處理等主要組成部分，通過(guò)地面標(biāo)定試驗(yàn)測(cè)試和在軌驗(yàn)證，證明了該方法的有效性，可為防熱層測(cè)溫的鎧裝熱電偶的地面標(biāo)定提供參考。

航天器；防熱層；在軌測(cè)溫；鎧裝熱電偶；標(biāo)定方法

1　引言

返回式航天器（簡(jiǎn)稱返回器）在再入返回大氣過(guò)程中，為了保證艙內(nèi)溫度滿足要求，須設(shè)計(jì)相應(yīng)防熱層。返回器在再入返回過(guò)程中與大氣摩擦，產(chǎn)生高溫環(huán)境，由外向內(nèi)加熱返回艙，導(dǎo)致防熱層溫度由艙外向艙內(nèi)依次降低，不同深度的溫度呈梯度式分布，且同一深度的溫度變化較快。在軌詳細(xì)記錄再入返回過(guò)程中防熱層不同位置不同深度的溫度變化歷程，是評(píng)估和改進(jìn)防熱設(shè)計(jì)的一種重要手段［1-2］。

返回器防熱層厚度有限、安裝空間狹小，在不同深度的測(cè)量溫度，要求測(cè)溫?zé)犭娕汲叽缧?、易于安裝和控制測(cè)溫深度。傳統(tǒng)地面測(cè)溫應(yīng)用的鎧裝熱電偶［3］尺寸大，在不破壞防熱結(jié)構(gòu)性能的前提下不便在返回器上安裝，因此不適合直接用于返回器防熱層在軌測(cè)溫。改進(jìn)的微型鎧裝熱電偶已成功應(yīng)用在探月工程三期返回器防熱層不同位置、不同深度的在軌測(cè)溫［4］，但不能采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行地面標(biāo)定。

熱電偶加固鎧裝后，測(cè)量端增加了加固材料，熱傳導(dǎo)特性發(fā)生改變，須重新對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定。地面用的鎧裝熱電偶按照鎧裝熱電偶校準(zhǔn)規(guī)范［5］的傳統(tǒng)方法進(jìn)行標(biāo)定，采用比較法，將標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)與被標(biāo)定鎧裝熱電偶插入均溫塊相同位置處，均溫塊由檢定爐［6-7］提供，要求鎧裝測(cè)量端插入中心恒溫區(qū)深度大于測(cè)量端面直徑的10倍，且恒溫區(qū)熱場(chǎng)均勻，溫度持續(xù)不變。傳統(tǒng)標(biāo)定方法對(duì)于返回器防熱層在軌測(cè)溫用的微型鎧裝熱電偶的標(biāo)定存在以下缺陷:①返回器防熱層測(cè)溫用的鎧裝熱電偶采用微型化設(shè)計(jì)，具有尺寸小、測(cè)溫端可插入部分短等特點(diǎn)，不能滿足傳統(tǒng)標(biāo)定方法中對(duì)于測(cè)溫端插入恒溫區(qū)長(zhǎng)度的要求；②在再入返回過(guò)程中，返回器防熱層不同深度的溫度呈梯度式分布，且同一深度的溫度變化較快，熱場(chǎng)復(fù)雜，采用熱電偶測(cè)溫很可能出現(xiàn)測(cè)溫誤差，既要標(biāo)定數(shù)據(jù)反演公式，還要標(biāo)定誤差情況，以對(duì)在軌測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。傳統(tǒng)標(biāo)定方法溫度場(chǎng)與在軌不一致，不能獲取測(cè)溫誤差數(shù)據(jù)。

基于此，本文針對(duì)返回式航天器防熱層在軌測(cè)溫用微型鎧裝熱電偶利用傳統(tǒng)標(biāo)定方法不能進(jìn)行標(biāo)定的問(wèn)題，根據(jù)返回器防熱層在軌測(cè)溫用微型鎧裝熱電偶的特點(diǎn)，提出了一種新的地面標(biāo)定方法，模擬在軌工作環(huán)境構(gòu)建了物理仿真的試驗(yàn)系統(tǒng)，并對(duì)試驗(yàn)實(shí)施、數(shù)據(jù)處理等過(guò)程進(jìn)行了針對(duì)性設(shè)計(jì)，既能標(biāo)定在軌數(shù)據(jù)反演公式，又能獲得在軌測(cè)溫誤差修正公式。該標(biāo)定方法和系統(tǒng)已成功應(yīng)用于返回器防熱層測(cè)溫用鎧裝熱電偶的地面標(biāo)定和在軌數(shù)據(jù)處理中。

2　微型鎧裝熱電偶

根據(jù)返回器防熱層不同位置不同深度的測(cè)溫要求，以及安裝空間約束，將熱電偶進(jìn)行微型鎧裝改進(jìn)設(shè)計(jì)［4］，并將其加工為規(guī)則外形，方便安裝和控制測(cè)溫深度，具體如圖1所示。改進(jìn)的鎧裝熱電偶主要包括鎧裝金屬外殼、熱偶絲及固封材料等。鎧裝金屬外殼的材料采用鋁，包括頭部和尾部，在器上安裝后頭部預(yù)留在防熱層外，其高度h2與寬度S2取決于熱偶絲的最小轉(zhuǎn)彎半徑，尾部插入防熱層內(nèi)，其長(zhǎng)度h與測(cè)量深度直接相關(guān)。熱偶絲為鎳鉻-鎳硅，中間熱偶焊點(diǎn)為測(cè)溫點(diǎn)，距離平底約0.5mm，頭部出口部分的熱偶絲采用聚四氟乙烯套管包裹，以防止磨損，并使其與金屬殼絕緣，引線長(zhǎng)度h1與鎧裝熱電偶的安裝位置和電纜走向相關(guān)。固封材料用于固定鎧裝熱電偶內(nèi)部的熱偶絲，并使其與外殼絕緣，頭部與尾部的固封材料分別為高溫密封膠和氧化鎂。

圖1　鎧裝熱電偶結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1　Armoured thermocouple structure

從圖1中可以看出，改進(jìn)的微型鎧裝熱電偶為絕緣型［8］，為了確保測(cè)溫精度，測(cè)溫端采用平底臺(tái)階式鎧裝結(jié)構(gòu)，安裝時(shí)在平底周圍涂抹與防熱層結(jié)構(gòu)材料相同的膠，確保其與被測(cè)平面緊密接觸。另外，鎧裝偶的直徑S1為2mm，在防熱結(jié)構(gòu)上只開(kāi)Φ2.1mm的孔用于安裝，且頭部與防熱結(jié)構(gòu)中間的空隙采用GD414膠固封，盡可能減少對(duì)防熱層熱性能的影響。

3　標(biāo)定方法

傳統(tǒng)標(biāo)定方法不能對(duì)改進(jìn)的微型鎧裝熱電偶進(jìn)行地面標(biāo)定，新標(biāo)定方法根據(jù)改進(jìn)的微型鎧裝熱電偶測(cè)溫端尺寸小、長(zhǎng)度短的特點(diǎn)，以及其測(cè)量對(duì)象溫度不同深度呈梯度式分布、同一深度溫度變化較快的應(yīng)用環(huán)境，解決了改進(jìn)微型鎧裝熱電偶［4］的地面標(biāo)定問(wèn)題，既能標(biāo)定在軌數(shù)據(jù)反演公式，又能獲得在軌測(cè)溫誤差修正公式，這是只能獲得熱電偶數(shù)據(jù)反演公式的傳統(tǒng)標(biāo)定方法不具備的。當(dāng)然，新標(biāo)定方法的試驗(yàn)系統(tǒng)、試驗(yàn)過(guò)程及試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等主要組成部分均與傳統(tǒng)方法不一致，因此須要進(jìn)行針對(duì)性重新設(shè)計(jì)。

3.1試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

鎧裝熱電偶成形后，均須利用專用試驗(yàn)系統(tǒng)重新進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定，以獲得每個(gè)熱電偶產(chǎn)品的分度表，即溫度與熱電動(dòng)勢(shì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于傳統(tǒng)標(biāo)定方法的試驗(yàn)系統(tǒng)，如管式檢定爐和恒溫油槽，要求熱電偶插入的深度較長(zhǎng)，且不能模擬返回器防熱層在軌溫度環(huán)境，因此不能標(biāo)定改進(jìn)微型鎧裝熱電偶。新的標(biāo)定試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)須根據(jù)改進(jìn)鎧裝熱電偶的特點(diǎn)重新設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)返回器防熱層在軌測(cè)溫用的微型鎧裝熱電偶的計(jì)量標(biāo)定。

新的標(biāo)定試驗(yàn)系統(tǒng)包括平面恒溫場(chǎng)、溫度跟隨、防熱層結(jié)構(gòu)和溫度采集等模塊，如圖2所示，為微型鎧裝熱電偶提供平面恒溫環(huán)境、在軌被測(cè)部位溫度變化模擬、器上模擬安裝環(huán)境和溫度采集等方面的條件和功能。

圖2　微型鎧裝熱電偶標(biāo)定試驗(yàn)系統(tǒng)組成圖Fig.2　Armoured micro-thermocouple calibration test system composition

平面恒溫場(chǎng)模塊主要由小型紅外燈陣及恒溫場(chǎng)銅板平面組成。恒溫場(chǎng)銅板平面在紅外燈陣加熱條件下保持全銅板平面溫度均勻，構(gòu)成恒溫平面，同時(shí)采用K型熱電偶和S型標(biāo)準(zhǔn)熱電偶分別監(jiān)測(cè)溫度均勻情況和記錄標(biāo)準(zhǔn)溫度，如圖3所示，其中K型熱電偶配置若干支，有序布置在恒溫場(chǎng)銅板平面，而S型標(biāo)準(zhǔn)熱電偶配置1支，經(jīng)專業(yè)部門檢定，精度較高，安裝在待標(biāo)定鎧裝熱電偶附近，作為待標(biāo)定鎧裝熱電偶溫度測(cè)量結(jié)果比較標(biāo)準(zhǔn)。另外，圖3中恒溫場(chǎng)銅板上半徑為50 mm的內(nèi)環(huán)圓內(nèi)為防熱層結(jié)構(gòu)塊的安裝位置。

圖3　S型標(biāo)準(zhǔn)熱電偶及K型熱電偶布置示意圖Fig.3　Layout of S type standard thermocouple and K type thermocouple

溫度跟隨模塊核心為控制算法，用于控制紅外燈陣熱量輸出，使平面恒溫場(chǎng)的溫度與給定溫度點(diǎn)一致，或按預(yù)定升溫曲線變化。平面恒溫場(chǎng)模塊在溫度跟隨模塊的控制下提供平面恒溫環(huán)境，也可模擬返回器防熱層在軌溫度環(huán)境。

防熱層結(jié)構(gòu)塊與防熱層結(jié)構(gòu)材料一致，厚度與待標(biāo)定微型鎧裝熱電偶的在軌測(cè)溫深度相同，并預(yù)留了與微型鎧裝熱電偶測(cè)溫端直徑S1相同的通孔。標(biāo)定試驗(yàn)時(shí)，為消除待標(biāo)定鎧裝熱電偶生產(chǎn)、安裝等工藝方面的差異性，單次標(biāo)定取3支相同規(guī)格的鎧裝熱電偶，一次標(biāo)定1種規(guī)格的微型鎧裝熱電偶，將鎧裝熱電偶仿照器上安裝方式，插入小型防熱層結(jié)構(gòu)塊安裝孔，一起固定于恒溫場(chǎng)銅板，并采用平面鋼板壓緊待標(biāo)定熱電偶和防熱層結(jié)構(gòu)塊，使得防熱層結(jié)構(gòu)塊及熱電偶測(cè)溫端面與恒溫場(chǎng)銅板緊密貼合，恒溫場(chǎng)銅板與壓緊鋼板之間采用石墨氈隔熱，以模擬器上安裝環(huán)境，確保鎧裝熱電偶測(cè)溫端溫度環(huán)境與在軌工作環(huán)境一致。防熱結(jié)構(gòu)塊及鎧裝熱電偶安裝示意如圖4所示。溫度采集模塊在標(biāo)定試驗(yàn)時(shí)負(fù)責(zé)采集待標(biāo)定微型鎧裝熱電偶、標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的測(cè)量數(shù)據(jù)。

圖4　防熱結(jié)構(gòu)塊及鎧裝熱電偶安裝示意Fig.4　Installation of heat shield structure and armoured thermocouple

3.2試驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)

將待標(biāo)定熱電偶甩線與溫度采集模塊連接好，并處理好鎧裝熱電偶冷端。標(biāo)定試驗(yàn)系統(tǒng)加電開(kāi)機(jī)，在待標(biāo)定鎧裝熱電偶測(cè)量范圍內(nèi)選取5個(gè)標(biāo)定溫度點(diǎn)，即T1（室溫），T2，T3，T4，T5（最大溫度）。按照標(biāo)定溫度點(diǎn)從低到高的順序輸入給溫度跟隨模塊，溫度跟隨模塊控制紅外燈陣熱量輸出，在每個(gè)標(biāo)定溫度點(diǎn)當(dāng)恒溫場(chǎng)銅板平面上S型熱電偶的測(cè)量值偏離給定值在±2℃范圍內(nèi)，溫度變化每分鐘不超過(guò)0.1℃時(shí)，開(kāi)始讀數(shù)，記錄1支S型熱電偶的測(cè)量溫度和3支待標(biāo)定鎧裝熱電偶的輸出電動(dòng)勢(shì)平均值及M支K型熱電偶的測(cè)量溫度見(jiàn)表1。

表1　給定溫度點(diǎn)標(biāo)定試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀數(shù)示例Table1　Test data for given temperature point calibration test

所有溫度點(diǎn)標(biāo)定完成后，標(biāo)定試驗(yàn)系統(tǒng)斷電，更換防熱層結(jié)構(gòu)塊，重新按照?qǐng)D4的狀態(tài)和要求，在恒溫場(chǎng)銅板平面上安裝待標(biāo)定鎧裝熱電偶及新的防熱層結(jié)構(gòu)塊。恒溫場(chǎng)銅板的溫度變化曲線可根據(jù)返回器風(fēng)洞試驗(yàn)獲取，由返回器研制單位提供，輸入給溫度跟隨模塊。標(biāo)定試驗(yàn)系統(tǒng)重新加電開(kāi)機(jī)，溫度跟隨模塊控制紅外燈陣熱量輸出，恒溫場(chǎng)銅板平面溫度按照給定溫度變化曲線由室溫升至最高溫度，過(guò)程中記錄1支S型熱電偶測(cè)量溫度和3支待標(biāo)定鎧裝熱電偶的輸出電動(dòng)勢(shì)平均值及M支K型熱電偶的測(cè)量溫度見(jiàn)表2。

表2　給定溫度變化曲線標(biāo)定試驗(yàn)讀數(shù)示例Table 2 Test data for given varied temperature curve calibration test

3.3數(shù)據(jù)處理方法

對(duì)表1中試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到待標(biāo)定熱電偶的溫度測(cè)量轉(zhuǎn)換公式。該轉(zhuǎn)換公式為分段線性公式，可分為0～V1、V1～V2、V2～V3、V3～V4和V4～V5等5段，以V1～V2為例，可利用標(biāo)定數(shù)據(jù)得到待標(biāo)定鎧裝熱電偶在V1～V2之間的溫度測(cè)量轉(zhuǎn)換公式如下:

式中:T為待標(biāo)定鎧裝熱電偶的溫度（單位:℃），V為待標(biāo)定鎧裝熱電偶測(cè)到的電動(dòng)勢(shì)（單位:μV）。同理可得其他段內(nèi)溫度測(cè)量轉(zhuǎn)換公式。

得到溫度測(cè)量轉(zhuǎn)換公式后，將表2中待標(biāo)定鎧裝熱電偶所測(cè)電動(dòng)勢(shì)v1、v2…vN—1，vN轉(zhuǎn)換為溫度數(shù)據(jù)，表示為T1，T2…TN—1，TN，與表2中標(biāo)準(zhǔn)S型熱電偶的溫度測(cè)量值進(jìn)行比對(duì)，得到待標(biāo)定鎧裝熱電偶測(cè)溫誤差，計(jì)算公式如下:

采用多項(xiàng)式對(duì)測(cè)溫誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘擬合，擬合公式如下:

式中:ΔT為鎧裝熱電偶測(cè)溫偏差（單位:℃），X為鎧裝熱電偶測(cè)量溫度（單位:℃），ι表示多項(xiàng)式次數(shù)，根據(jù)鎧裝熱電偶測(cè)溫誤差曲線形狀確定。

鎧裝熱電偶在軌測(cè)得電動(dòng)勢(shì)后，先利用式（1）得到溫度量，然后利用式（3）對(duì)溫度量進(jìn)行誤差修正。

試驗(yàn)過(guò)程中，在每個(gè)溫度采樣點(diǎn)，恒溫銅板的均勻性以K型熱電偶測(cè)溫結(jié)果最大與最小之差在±2℃以內(nèi)為滿足要求。

4　在軌試驗(yàn)驗(yàn)證

探月工程三期飛行試驗(yàn)器的返回器以第二宇宙速度再入返回大氣層，為記錄返回器防熱層在返回過(guò)程中的溫度情況，配備了多個(gè)鎧裝熱電偶，對(duì)多個(gè)位置不同深度進(jìn)行溫度測(cè)量。鎧裝熱電偶在研制過(guò)程中，采用文中的方法進(jìn)行地面標(biāo)定，并對(duì)在軌測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

為消除差異性，單次標(biāo)定試驗(yàn)取3支同規(guī)格的鎧裝熱電偶，其h尺寸為7.5mm，對(duì)應(yīng)防熱層測(cè)溫深度為6.5mm［4］，地面風(fēng)洞試驗(yàn)給出防熱層在該位置和深度的溫度變化范圍為26.85～206.81℃，變化曲線如圖5所示。選取尺寸為Φ70mm× 6.5mm防熱層結(jié)構(gòu)塊，在26～207℃內(nèi)選取5個(gè)標(biāo)定溫度點(diǎn)，按文中方法進(jìn)行標(biāo)定，先得到溫度測(cè)量轉(zhuǎn)換公式，然后再得到給定變溫條件下的測(cè)溫誤差曲線。3支鎧裝熱電偶與S型標(biāo)準(zhǔn)熱電偶在給定溫度變化曲線標(biāo)定試驗(yàn)過(guò)程中的測(cè)溫曲線如圖6所示，平均測(cè)溫誤差曲線及擬合后的測(cè)溫誤差修正曲線如圖7所示，測(cè)溫誤差曲線近似線性，因此采用的擬合公式為二次多項(xiàng)式，擬合系數(shù)及最大偏差見(jiàn)表3。

圖5　6.5mm深度防熱層溫度變化曲線Fig.5　Given varied temperature curve of heat shield at a depth of 6.5 mm

圖6　待標(biāo)定鎧裝熱電偶測(cè)溫均值和S型標(biāo)準(zhǔn)熱電偶測(cè)溫曲線Fig.6　Mean temperature measurement values of armoured thermocouple to be calibrated and those of S type standard thermocouple

圖7　待標(biāo)定鎧裝熱電偶測(cè)溫誤差擬合曲線與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的關(guān)系Fig.7　Relationship between error fitted curve and original test data of temperature measurement for armoured thermocouple to be calibrated

表3　待標(biāo)定鎧裝熱電偶在軌測(cè)溫誤差公式的擬合系數(shù)及最大偏差Table3　Fitted coefficient and max bias of inflight temperature measurement error formula for calibrating armoured thermocouple

由圖6可知，待標(biāo)定鎧裝熱電偶在給定溫度變化曲線標(biāo)定試驗(yàn)過(guò)程中的測(cè)溫范圍為24.97℃～144.97℃，對(duì)應(yīng)S型標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的測(cè)溫范圍為25.05℃～204.90℃，圖7中擬合曲線與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好，表3描述了待標(biāo)定鎧裝熱電偶在軌測(cè)溫誤差修改公式的系數(shù)。另外，試驗(yàn)過(guò)程中在各溫度采樣點(diǎn)，通過(guò)分析K型熱電偶的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)表明，恒溫場(chǎng)銅板溫度均勻性均在±2℃范圍內(nèi)，滿足試驗(yàn)要求。

再入返回過(guò)程中，先對(duì)h尺寸為7.5mm的在軌測(cè)溫鎧裝熱電偶實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)按照式（1）進(jìn)行反演處理，得到其溫度變化曲線如圖8所示，恒溫段溫度變化緩慢，測(cè)溫誤差較小，不須修正，而變溫段從約—43.81℃，攀升到最高約13.30℃，變化較快，由標(biāo)定試驗(yàn)可知測(cè)溫誤差較大，須要修正。由于鎧裝熱電偶標(biāo)定時(shí)的變溫段起始點(diǎn)為24.97℃，而實(shí)測(cè)溫度的變溫段起始值為—43.81℃，因此為了實(shí)現(xiàn)修正，先將實(shí)測(cè)溫度變溫段以起始點(diǎn)的差異平移，使實(shí)測(cè)與標(biāo)定的起始點(diǎn)重合，然后采用表3對(duì)應(yīng)系數(shù)的式（2）對(duì)在軌測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行修正，修正后的溫度變化曲線如圖9所示，測(cè)溫范圍為—43.81℃～49.10℃，使得鎧裝熱電偶在軌實(shí)測(cè)溫度變溫段的測(cè)量精度得到改善。

圖8　鎧裝熱電偶誤差修正前在軌測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)Fig.8　Original in-orbit temperature measurement data of armoured thermocouple

圖9　鎧裝熱電偶誤差修正前后在軌測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)Fig.9　Original and error modified in-orbit temperature measurement data of armoured thermocouple

從標(biāo)定試驗(yàn)和飛行結(jié)果可以看出，相對(duì)于傳統(tǒng)的標(biāo)定方法，文中方法得到的熱電偶溫度測(cè)量轉(zhuǎn)換公式和測(cè)溫誤差修正公式，可對(duì)熱電偶在軌測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行反演處理，并得到誤差修正后的熱電偶測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)。

5　結(jié)束語(yǔ)

本文根據(jù)返回器防熱層在軌測(cè)溫應(yīng)用改進(jìn)微型鎧裝熱電偶的特點(diǎn)及其在軌應(yīng)用環(huán)境，設(shè)計(jì)了一種新的地面標(biāo)定方法，重新對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)、試驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行了針對(duì)性重新設(shè)計(jì)，該方法克服了傳統(tǒng)標(biāo)定方法的不足，既能標(biāo)定改進(jìn)微型鎧裝熱電偶在軌數(shù)據(jù)反演公式，又能獲得其在軌測(cè)溫誤差修正公式，通過(guò)地面標(biāo)定試驗(yàn)測(cè)試和飛行數(shù)據(jù)處理驗(yàn)證，證明了該方法的有效性，可為后續(xù)返回器防熱層測(cè)溫應(yīng)用微型鎧裝熱電偶的標(biāo)定提供借鑒和參考。

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（編輯：李多）

A New Calibration Method of Thermocouple Used for Inflight Temperature Measurement in Heat Shield of Reentry Vehicle

CHEN Liping1GU Zheng1WANG Tong1WU Jianqiang2
DENG Xiangjin1ZOU Xin1XUE Bo1
（1 Beijing Institute of Spacecraft System Engineering，Beijing 100094，China）
（2 Shandong Astronautics Electronic Technology Institute，Yantai，Shandong 264670，China）

Because armoured micro-thermocouple used for inflight temperature measurement in heat shield of a reentry vehicle cannot be calibrated with traditional calibration method，a new method is proposed.The method is mianly composed of three parts includinig test system，test course and data processing.The effectiveness of the proposed method has been demonstrated by ground calibration test and inflight validation.The new method can be the future reference for ground calibration of armoured micro-thermocouple used for temperature measurement in heat shield.

spacecraft；heat shield；inflight temperature measurement；armoured thermocouple；calibration method

V476.3

A

10.3969/j.issn.1673-8748.2016.03.019

2015-09-24；

2016-02-22

國(guó)家重大科技專項(xiàng)工程

陳麗平，男，碩士，工程師，從事航天器總體設(shè)計(jì)及工程參數(shù)測(cè)量方面的研究。Email：chenlipingzs@sina.com。