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      宇航級(jí)平板式毛細(xì)泵環(huán)路熱管研制成功

      2021-03-16 06:23:44劉昭,楊濤
      航天返回與遙感 2021年1期
      關(guān)鍵詞:平板式柱狀宇航

      宇航級(jí)平板式毛細(xì)泵環(huán)路熱管研制成功

      北京空間機(jī)電研究所近日完成了一種新型宇航級(jí)平板式毛細(xì)泵環(huán)路熱管的研發(fā),并相繼通過了耐熱、力學(xué)、低溫真空等環(huán)境試驗(yàn)測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了工程化應(yīng)用。

      環(huán)路熱管是目前最為先進(jìn)的熱控技術(shù)之一,其依靠毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)工質(zhì)單向循環(huán)流動(dòng),毛細(xì)泵是環(huán)路熱管最核心部件,提供驅(qū)動(dòng)環(huán)路熱管內(nèi)工質(zhì)循環(huán)的毛細(xì)力。其中柱狀毛細(xì)泵為最早、最傳統(tǒng)的構(gòu)型,技術(shù)已經(jīng)較為成熟,在國(guó)內(nèi)外航天熱控制領(lǐng)域應(yīng)用較多。

      相較于柱狀毛細(xì)泵,平板式毛細(xì)泵無需轉(zhuǎn)接,可直接與熱負(fù)荷耦合,極大地減小傳熱熱阻和溫差,同時(shí)平板式毛細(xì)泵更具小型化潛力。為有效解決平板式毛細(xì)泵蒸發(fā)器向儲(chǔ)液器的背向漏熱問題,分別采用低熱導(dǎo)的氮化硅和鈦合金作為平板式毛細(xì)泵的毛細(xì)芯材料和殼體材料,結(jié)構(gòu)上也有別于傳統(tǒng)構(gòu)型的平板式毛細(xì)泵,實(shí)現(xiàn)了毛細(xì)芯與泵殼內(nèi)壁的嚴(yán)格密封。該平板式毛細(xì)泵尺寸僅為50mm×40mm×16mm,而傳熱極限可達(dá)400W(長(zhǎng)10m),熱流極限達(dá)到30W/cm2,測(cè)試得到的最小熱阻值為0.018℃/W,性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

      利用平板環(huán)路熱管熱二極管的特性,在有效散熱的同時(shí)可以極大地減少補(bǔ)償功耗。同時(shí),平板環(huán)路熱管易于微型化、毛細(xì)芯受熱更加均勻,特別適用于航天器CCD/CMOS等安裝空間狹窄、對(duì)溫度穩(wěn)定性和均勻性要求都高的散熱場(chǎng)合。宇航級(jí)平板式毛細(xì)泵環(huán)路熱管產(chǎn)品的成功研制,將為航天器熱控設(shè)計(jì)帶來更多更優(yōu)的選擇。

      圖1 平板式毛細(xì)泵環(huán)路熱管

      圖2 平板式毛細(xì)泵

      (供稿:劉昭、楊濤)

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