第1章 概论&柯受全 2
1.1环境分类及卫星环境工程的组成 2
1.2卫星环境工程中的环境模拟 4
1.2.1空间环境模拟 4
1.2.2动力学环境模拟 6
1.3发展趋势 8
参考文献 10
第2章 空间环境效应与模拟试验&黄本诚 11
2.1概述 11
2.2空间真空环境效应 12
2.2.1压力差效应 12
2.2.2真空放电效应 12
2.2.3热辐射效应 13
2.2.4真空出气效应 13
2.2.5材料蒸发、升华和分解效应 13
2.2.6干摩擦、黏着与冷焊效应 13
2.3空间太阳辐照环境效应 14
2.3.1辐射热效应 14
2.3.2辐射紫外效应 15
2.4空间其他重要环境效应 15
2.4.1粒子辐照环境效应 15
2.4.2弱磁场环境效应 16
2.4.3磁层亚暴环境效应 17
2.4.4微重力环境效应 18
2.4.5原子氧环境效应 18
2.4.6微流星体环境效应 20
2.4.7空间碎片环境效应 22
2.4.8等离子体环境效应 23
2.4.9高层大气环境效应 24
2.5热真空试验技术 25
2.6空间其他重要环境模拟与试验技术 26
参考文献 27
第3章 空间环境模拟试验设备&黄本诚 邹定忠 28
3.1热真空试验设备 28
3.1.1试验目的与要求 28
3.1.2设备组成 30
3.1.3中国热真空试验设备 32
3.2空间模拟器 35
3.2.1用途与要求 35
3.2.2设备组成 37
3.2.3典型空间模拟器 39
3.2.4发展趋势 51
3.3专用空间环境模拟试验设备 53
3.3.1真空冷焊与干摩擦试验设备 53
3.3.2轴承润滑试验设备 56
3.3.3冷热交变试验设备 57
3.3.4太阳电池标定试验设备 60
3.3.5激光点火模拟试验设备 62
3.3.6 X射线望远镜空间环境模拟检测试验装置 63
3.3.7红外定标试验设备 65
参考文献 66
第4章 真空环境模拟技术成致祥 王立 罗舜生 王世民 68
4.1热真空试验设备的真空获得技术 68
4.1.1热真空试验设备对真空环境的要求 69
4.1.2真空获得方法 70
4.2空间模拟器的真空获得技术 80
4.2.1空间模拟器对真空环境的要求 81
4.2.2空间模拟器真空获得的进展 81
4.3火箭发动机高空试车台的真空获得技术 84
4.3.1火箭发动机高空试车台的作用 84
4.3.2火箭发动机高空试车台的抽气系统 85
4.3.3高高空和超高空试车台的研究 87
4.4空间模拟室的真空测量 88
4.4.1真空测量的特点 88
4.4.2 KM4空间模拟室的真空测量 91
4.5空间模拟室的真空检漏技术 93
4.5.1检漏的一般问题 93
4.5.2检漏方法的选择 94
4.5.3组件检漏方法 95
4.5.4总体检漏方法 96
4.6空间模拟室的污染监控 99
4.6.1污染源 100
4.6.2污染监测 102
4.6.3污染控制 103
参考文献 106
第5章 真空容器的设计与制造&王秀华 黄本诚 刘俊铎 108
5.1概述 108
5.2结构设计 110
5.3大门开启机构 123
5.3.1结构型式 123
5.3.2结构设计 123
5.3.3实例 125
5.4制造工艺 127
5.4.1制造工艺要求 128
5.4.2主要工艺 128
5.5卫星运动模拟器 139
5.5.1结构设计的基本要求 139
5.5.2结构型式 140
参考文献 144
第6章 冷黑环境模拟技术&华荣秋 龚吉君 朱文华 145
6.1概述 145
6.2冷黑环境模拟的误差分析 145
6.2.1误差分析 146
6.2.2液氮热沉的评价 154
6.3热沉结构设计 157
6.3.1结构方案 157
6.3.2热沉材料 158
6.3.3热沉壁板方案的选择 160
6.3.4深冷泵的结构设计 162
6.3.5热沉进出口结构与支承结构 165
6.4热沉的设计计算 167
6.4.1液氮热沉的设计计算 167
6.4.2深冷泵的设计计算 170
6.5热沉制造工艺 177
6.5.1工艺准备 177
6.5.2热沉的焊接 179
6.5.3热沉的检验 186
6.6热沉表面黑度 187
6.6.1有机涂层 187
6.6.2铝的阳极氧化着色 189
6.6.3铜和不锈钢镀黑镍 189
参考文献 190
第7章 低温系统&李洪勋 余品瑞 192
7.1液氮系统 192
7.1.1系统形式 192
7.1.2系统组成 195
7.1.3系统热力学计算 197
7.1.4液氮系统在空间模拟器上的应用 199
7.2可调温度的气氮系统 203
7.2.1空间模拟器中的几种调温系统 203
7.2.2调温系统在空间模拟器中的应用 208
7.3气氮加热系统 209
7.3.1系统形式 210
7.3.2主要设备 211
7.3.3系统热力学计算 211
7.3.4气氮加热系统在空间模拟器中的应用 213
7.4氦制冷系统 214
7.4.1氦制冷系统在空间模拟器中的作用 214
7.4.2空间模拟器中常用的几种氦制冷系统 215
7.4.3制冷系统的设计及运转中的几个问题 221
7.4.4 KM4空间模拟器低温泵的氦制冷系统 228
7.4.5国际上空间模拟器中应用低温泵情况简介 234
7.4.6红外遥感器定标和试验设备上的氦制冷系统 235
7.5液氮的贮存和输送 236
7.5.1液氮的贮运设备 236
7.5.2液氮的输送 239
7.5.3低温液面指示计 242
参考文献 243
第8章 空间外热流环境的红外模拟技术&何传大 马有礼 刘锋 245
8.1概述 245
8.1.1空间外热流环境的模拟方法 245
8.1.2红外模拟方法应用简介 247
8.2红外模拟器的组成及其使用 248
8.2.1红外模拟器的组成 248
8.2.2红外加热器的使用 252
8.3红外模拟器的参数测量技术 254
8.4红外模拟器的设计 262
8.4.1红外加热笼的设计 262
8.4.2表面接触式电阻片加热器的设计 269
8.4.3红外灯阵的设计 271
8.5应用实例 274
8.5.1红外加热笼在卫星热平衡试验中的应用 274
8.5.2红外灯阵在太阳电池阵真空热循环试验中的应用 276
8.6发展趋势 278
参考文献 279
第9章 太阳辐照环境模拟技术&臧友竹 申雅春 郭学俭 280
9.1太阳模拟器 280
9.1.1辐照参数 280
9.1.2分类 281
9.1.3光学系统的设计 283
9.1.4光源 295
9.1.5国外大型准直镜和真空密封窗口的结构 300
9.1.6金属反射镜的制造工艺与光学检验 302
9.1.7太阳模拟器性能和光源性能的测量 305
9.1.8模拟太阳辐照的标准 315
9.2紫外辐照模拟器 318
9.2.1紫外辐照试验原理 318
9.2.2紫外辐照模拟设备的构成 319
9.2.3紫外辐照模拟试验的特殊测试技术 322
参考文献 322
第10章 热真空环境模拟的控制&周彬文 韩吉祥 马有礼 323
10.1概述 323
10.2空间模拟器的控制 323
10.2.1真空系统的控制 324
10.2.2低温系统的控制 324
10.2.3太阳模拟器电源的设计与控制 327
10.3热真空试验设备的集中控制系统 335
10.3.1设计原理 335
10.3.2控制方法 337
10.3.3实例 340
10.4瞬变热流模拟的控制技术 342
10.4.1瞬变热流模拟方法 342
10.4.2瞬变热流红外模拟控制系统 343
10.5测试系统 348
10.5.1测试对象与目的 348
10.5.2测试范围及对系统的要求 348
10.5.3测试系统的组成 350
10.5.4数据处理 351
参考文献 351
第11章 卫星热平衡和热真空试验技术&马有礼 杨叔楹 罗舜生 郭秀才 353
11.1概述 353
11.2卫星热平衡试验技术 353
11.2.1试验目的 354
11.2.2对试验卫星技术状态的要求 354
11.2.3试验工况的确定 355
11.2.4外热流的模拟方法 356
11.2.5对空间模拟器的要求 357
11.2.6试验程序 358
11.2.7试验结果分析 360
11.2.8试验评价 361
11.2.9实例 361
11.2.10不稳定热平衡试验方法 363
11.3卫星热真空试验技术 365
11.3.1试验目的和要求 365
11.3.2最高和最低预示组件温度的确定 366
11.3.3试验卫星的状态 366
11.3.4温度控制区的划分 366
11.3.5实现热循环的方法 367
11.3.6试验程序 367
11.3.7试验评价 368
11.3.8实例 368
11.4发展趋势 369
11.4.1卫星热平衡试验的发展趋势 369
11.4.2卫星热真空试验的发展趋势 370
11.5卫星热试验中的温度测量技术 370
11.5.1卫星热试验中温度测量的特点 371
11.5.2热电偶测温 371
11.5.3热敏电阻测温 378
11.5.4测温程序的编制要求 381
11.5.5数据采集系统的正确使用 382
11.6卫星检漏技术 383
11.6.1卫星气密性的特点及卫星漏率 383
11.6.2空间环境下的整星检漏 384
11.7缩比模拟试验技术 386
11.7.1航天器缩比模拟试验的意义 386
11.7.2外层空间航天器温度场的相似理论 386
11.7.3试验中应用相似律的方法 389
参考文献 392
第12章 空间其他重要环境的模拟技术&何传大 林国成 宋佑诰 徐德馨 熊云霞 393
12.1粒子辐照环境模拟技术 393
12.1.1粒子辐照环境的等效模拟方法 394
12.1.2粒子辐照环境模拟试验 396
12.2弱磁场环境的模拟技术 398
12.2.1弱磁场环境的试验技术 399
12.2.2磁试验设备 404
12.3磁层亚暴环境的模拟技术 409
12.3.1磁层亚暴环境的模拟方法与设备 409
12.4微重力环境的模拟技术 414
12.5原子氧环境的模拟试验设备 418
12.6微流星体与空间碎片环境的模拟技术 422
12.6.1微流星体与空间碎片环境模拟试验设备 423
12.6.2空间碎片的减少与防护 425
12.7等离子体环境的模拟试验设备 426
参考文献 429