本發(fā)明屬于空間光學技術領域，具體涉及一種用于空間相機高穩(wěn)定性桁架桿的精密熱控裝置。

背景技術：

空間相機的主支撐結構是整個光機結構設計中的重中之重，要求主支撐結構要最大限度地實現(xiàn)輕量化設計，具有足夠高的動態(tài)剛度、靜態(tài)剛度和良好的熱尺寸穩(wěn)定性。空間相機的主支撐結構有薄壁筒式、整體框架式和桁架式等幾種形式。桁架結構簡潔可靠、組裝靈活、比剛度高、可設計性強，具有優(yōu)良的空間性能，目前已經(jīng)成為發(fā)展最快、應用最廣泛的一種空間相機支撐結構型式，廣泛應用于大型及超大型遙感相機的主承力結構、大口徑高精度反射鏡的支撐結構、空間可展開的反射鏡支撐結構等領域。

目前空間相機高穩(wěn)定性桁架桿通常采用碳纖維復合材料等輕質、近乎零線脹系數(shù)的新型材料，此類材料有著共同的特點，即導熱率低、線脹系數(shù)低。在以往熱控設計中，由于桁架桿材料導熱率低，為保障其溫度水平和溫度均勻性，通常在桁架桿表面粘貼大量的加熱器和溫度傳感器，這勢必對桁架桿的線脹性能產(chǎn)生不利影響，具有明顯的缺點。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種用于空間相機高穩(wěn)定性桁架桿的精密熱控裝置。

本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種用于空間相機高穩(wěn)定性桁架桿的精密熱控裝置，包括：輻射罩、柔性隔熱支撐、加熱器、溫度傳感器、多層隔熱組件。輻射罩，包裹在桁架桿外側，通過熱輻射方式控制桁架桿溫度；至少4個柔性隔熱支撐，固定在輻射罩內(nèi)表面，用于輻射罩與桁架桿之間的支撐與固定；至少1個加熱器，包裹在輻射罩外側，和1個安裝在輻射罩外表面的溫度傳感器，二者形成1個閉環(huán)溫控回路，所述加熱器和溫度傳感器用于輻射罩的溫度控制；至少1片多層隔熱組件，包裹在加熱器外側，防止輻射罩熱量散失到外部環(huán)境。本發(fā)明的優(yōu)點：無任何運動部件，對高穩(wěn)定性桁架桿沒有任何機械擾動，熱控精度高，溫度均勻性好，結構簡單，重量輕，成本低。適應性強，能夠適應各種尺寸的桁架桿。

附圖說明

圖1是用于空間相機高穩(wěn)定性桁架桿的精密熱控裝置展開示意圖。

圖2是用于空間相機高穩(wěn)定性桁架桿的精密熱控裝置橫截面示意圖。

圖中:1、輻射罩，2、轉軸，3、柔性隔熱支撐，4、螺栓，5、加熱器，6、溫度傳感器，7、多層隔熱組件和8、桁架桿。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。圖1、圖2給出本發(fā)明的適用于空間相機高穩(wěn)定性桁架桿的精密熱控裝置的一種具體實施方式。

一種用于空間相機高穩(wěn)定性桁架桿的精密熱控裝置，包括：輻射罩1通過轉軸2完成打開和閉合功能，通過螺栓4固定在一起；輻射罩1不與桁架桿8直接接觸，通過安裝在輻射罩1內(nèi)表面上的柔性隔熱支撐3與桁架桿8接觸。柔性隔熱支撐3采用低導熱率材料，不但具有隔熱功能，而且具有一定的柔性，能夠隔絕輻射罩1的形變對桁架桿8的影響。輻射罩1可設置若干個加熱區(qū)，通過熱輻射的方式為桁架桿8提供溫度條件；輻射罩1內(nèi)表面為高發(fā)射率表面。加熱器5和溫度傳感器6固定在輻射罩1外表面上，根據(jù)輻射罩1需要設置的加熱區(qū)數(shù)量，共同構成若干個閉環(huán)溫控回路，用于控制輻射罩1溫度。輻射罩1外表面包覆多層隔熱組件7，通過尼龍搭扣固定。在本發(fā)明的一個實施例中，桁架桿尺寸為Ф40mm*600mm，材料為碳纖維復合材料。輻射罩1的尺寸為Ф50mm*600mm，厚度為1.2mm，材料為鋁合金2A12。輻射罩1為2塊半圓形結構，通過轉軸2完成打開和閉合功能，通過3個M4螺栓4固定在一起。輻射罩1內(nèi)表面上固定2組共8個柔性隔熱支撐3，當輻射罩1閉合后，柔性隔熱支撐3與桁架桿表面接觸，用于輻射罩1的支撐和固定。柔性隔熱支撐3每4個1組，沿桁架桿軸向等距分布；每組4個柔性隔熱支撐3沿著周向均勻分布。柔性隔熱支撐3采用聚酰亞胺材料。輻射罩1內(nèi)表面黑色陽極氧化處理，表面發(fā)射率不低于0.9。由于桁架桿尺寸較長，輻射罩1設置2個加熱區(qū)，每個加熱區(qū)1個加熱器5和1只溫度傳感器6；一共形成2個閉環(huán)溫控回路，用于控制輻射罩1溫度。加熱器5采用聚酰亞胺包覆康銅型薄膜加熱片，溫度傳感器6采用熱敏電阻MF501。加熱器5和溫度傳感器6均采用GD414室溫硫化硅橡膠粘貼在輻射罩1外表面上。輻射罩1外表面包覆10單元多層隔熱組件7，面膜采用6μm雙面鍍鋁聚酯薄膜，間隔物采用滌綸網(wǎng)，每單元多層隔熱組件由1膜1網(wǎng)組成；多層隔熱組件7通過尼龍搭扣固定在輻射罩1外表面。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，“接觸”、“固定”、“粘貼”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接、膠粘連接、電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。