山东空中生态环境试验舱

14px;">　　1.用于开展各类空间装备的热平衡试验和热真空试验。

　　2.基本要求

　　3.空中生态环境试验设备生产厂商有较高的设计、制造能力;

　　4.满足标准：

　　QJ 20127 航天器空间热环境试验设备技术要求;

　　GJB 1033 航天器热平衡试验方法;

　　GJB 1027 运载器、上面级和航天器试验要求;

　　GJB 2209 地球同步轨道卫星转发器规范;

　　GJB 2042 卫星电源系统规范;

　　QJ 1446 卫星热真空试验方法。

　　5.应提供优良的售后服务和质量保证，自验收合格之日起，整机质保3年。

　　该设备主要用在高真空状态下的高低温试验、低气压放电试验，也可作为其他小部件在轨的模拟试验设备。

　　6.此技术方案是根据**中心热真空试验设备(机械制冷)技术要求而编写的。此技术方案是设计制造该设备的依据之一。此套设备包括五个方面：热真空模拟容器、真空保障系统、高低温保障系统、热真空状态控制与显示系统、辅助配套系统。根据此技术方案研制出的设备能够真实地模拟真空空间的冷热环境，并能对空间的真空度及温度进行有效的控制、监测和记录。设备有以下的一些特点。

　　7.整套设备真空系统采用低温泵为主泵，螺杆干泵做前级和预抽泵，可以获得无油试验要求的工作真空度;温度控制方面采用机械制冷获得低温背景，通过先 进的智能PID温控仪来控制加热笼的加热电流，从而准确控制温度;低温的获得采用了独特的机械制冷技术，省去了使用液氮制冷时带来的耗费。控制系统方面采用工控机和PLC联合控制，工控机显示界面清晰易懂，PLC控制准确可靠，故障诊断简单。另外还可以根据用户的工艺要求，制作不同的温度曲线配方，存储在工控机中，在试验中供用户选择调用，用户进行试验操作时易于掌握。总之，该设备真空度高、温度易于控制且均匀性好、长期运转稳定可靠、并可连续工作30天以上、操作使用简单方便。该设备具有一定的专用性和通用性，是空间环境模拟试验专业的设备。

　　二、设备设计组成部分:

　　1.真空模拟容器(真空室及内部支架)

　　2.真空保障系统(真空泵、阀门、管路及真空测量)

　　3.温度保障系统：

　　低温制冷系统：(区域温度控制制冷机组+液氮制冷、热沉、低温阀门及连接管)

　　加热控温系统：(加热笼、加热电源)、加热笼、真空密封加热电极、变压器、调压模块、温度控制箱

　　4.控制监测系统(机柜、工控机、PLC、)。

　　5.辅助配套系统(气泵、冷却循环水机、污染监测)

　　三、设备系统主要技术指标(摘录):

　　真空度参数

　　1.主热沉内尺寸：φ2m*4m(长)

　　2.设备使用环境：温度0℃~40℃，湿度≤60%;

　　3.设备总功耗预计120kw/380V

　　设备照明系统;照明强度不小于200LX，防护等级为IP67

　　4.控温平台：导热油流程;

　　5.热沉内表面温度范围：≧-150~+160℃

　　6.工作真空度： ≤1.3×10-3 Pa;(常温、带载);

　　7.空载极限真空度：≤2×10-5 Pa;(低温，空载);

　　8.高温空载真空度：≤ 5×10-4Pa(100℃，3～4h)

　　9.真空度时间<4h

　　10.热真空罐罐体氦质谱检漏总漏率≤1e-9Pa*m3;/s;

　　11.热沉为室温时，在高真空泵开始抽气后4小时内，真空罐内压力能达到1.33×10-4Pa

　　12.1000Pa~1.0Pa区间可定值保持压力，从常压抽至1Pa不大于20min

　　试验件温度

　　13. 热沉可控温度范围：-150℃~160℃; 液氮制冷+红外热笼，也可用机械制冷

　　建议用机械制冷，能节省很多的使用成本。

　　14.温度显示精度：0.1℃;

　　15.温度波动度：≤±1℃;

　　16.温度均匀度：高温恒温2h，温度均匀度±3℃

　　低温恒温2h，温度均匀度±5℃;

　　热沉指标(底板指标)

　　1.气氮流程(外热流)：

　　热沉升降温速率≧1℃/min

　　热沉内表面温度范围：-150~+160℃

　　热沉温度均匀度：±2℃

　　温控底板控温精度：±0.5℃

　　2.液氮流程：

　　热沉温变速率：≧1℃/min(-150℃~+160℃)。

　　温控底板

　　1. 导热油控温流程：

　　有效控温区：1.0×1.2m2 x 2

　　温控底板温度范围：-75℃～+130℃;

　　温控底板温度均匀度：±2℃;

　　温控底板控温精度：±0.5℃

　　升降温速率：热沉及底板平均变温速率(-45℃～+85℃范围内升降温)≧3℃/min;

　　设备升降温运行到达端温后温度过冲小于2℃，且温度稳定时间<30min;

　　底板方便拆卸，承重不小于200kg。

　　2.液氮流程：

　　热沉温变速率：≧3℃/min((-75℃~+130℃)。

　　配置罐内轨道，载重≧1000kg(按照卫星净重500kg计算)，罐内挂轨一套承重≧700kg;

　　四、结构部分:

　　1.试验舱容器设计为真空容器且结构为卧式圆通形筒体，下面由支撑架支撑，支撑架直接落地

　　2.真空舱采用卧式不锈钢真空容器(材料为 SUS304 不锈钢，厚度16mm)，内侧为

　　镜面抛光，外侧白色喷塑;真空舱内置低压照明，亮度不小于 200 流明。真空舱内置载物平

　　台。

　　配置罐内轨道，热沉内设置两条平行导轨，导轨顶端高度在热沉中心线以下60cm左右(研制后期进行安全安装，导轨设计由需方确认)，导轨承重≧3吨。

　　配置升降载物车，完成试验件(3吨左右)与导轨之间的安装对接，

　　另设导轨，安装分区控温平台。控温平台可拆除，或不影响3吨试验件进出。

　　预留至少100路测温端子给需方备用，测温端子选型和线长由需方确认

　　预留至少100路测温端子给需方备用，测温端子选型和线长由需方确认

　　观察窗尺寸：&Phi;300mm，(或以客户要求为准)真空容器前部封头中心位置安装1个，罐体一侧垂直于罐体轴线方向安装一个，便于在试验过程中观察容器内情况

　　表面喷涂专用航天黑漆，太阳吸收系数≧0.90、半球发射率≧0.90的黑漆，且在100K到150℃温度范围内不脱落。

　　冷板上应预留通孔;载物平台具备抽出功能，可以在54 舱外进行试验件的装配。真空容器为卧式圆柱体;

　　真空容器及内部结构材料均采用0Gr18Ni9不锈钢制造，外部结构件采用碳素钢，容器外面采用喷漆处理;

　　真空容器内壁抛光(0.8um)，壁上开设必要的法兰孔8个(每侧各4个)，包氮系统进出接口、真空抽气接口、真空规接口、温度测控接口、充气接口等法兰。