Sistema de Conmutación Variable para Protección Térmica y Disipación de Satélites Ultra-LEO Basado en LHP Acoplado con TEC
Autores: Huang, Jin; Chang, Liang; Dong, Baiyang; Wang, Jianping; Huang, Hulin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Sistema de Conmutación Variable para Protección Térmica y Disipación de Satélites Ultra-LEO Basado en LHP Acoplado con TEC
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
órbita terrestre ultra baja
Satélites
Entorno aerotérmico
Radiador
Disipación de calor
Actitud variable
Tubo de calor en bucle
Enfriador termoeléctrico
Aislamiento de múltiples capas
Simulación de flujo aerotérmico
Control de temperatura
Sistema de interruptor térmico variable
Misión en órbita
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Los satélites en órbita terrestre baja (LEO) se utilizan ampliamente en el ámbito militar, la teledetección, la investigación científica y otros campos. El satélite ultra-LEO enfrenta un duro entorno aerotérmico, y la compleja tarea de actitud variable requiere que el radiador del satélite no solo cumpla con los requisitos de disipación de calor de la carga, sino que también resista el flujo aerotérmico. En este estudio, se calculó el flujo aerotérmico de 160-110 km, y se aplicaron tubos de calor de bucle (LHP) acoplados con un enfriador termoeléctrico (TEC) y aislamiento multicapa (MLI) a los satélites ultra-LEO para determinar el cambio variable y la rápida respuesta de la disipación de calor y la protección térmica. Se construyó una plataforma de prueba de simulación de flujo aerotérmico. Después de la evaluación de la prueba de flujo aerotérmico ultra-LEO, incluso cuando la temperatura de la cabeza alcanzaba los 350 grados C y la temperatura del radiador lateral alcanzaba los 160 grados C, la temperatura de la fuente de calor interna podía controlarse dentro de los 22.5 grados C gracias al eficiente funcionamiento del sistema de interruptor térmico variable. El estudio confirma la precisión y viabilidad del sistema, que proporciona una referencia importante para la posterior misión real en órbita.
Descripción
Los satélites en órbita terrestre baja (LEO) se utilizan ampliamente en el ámbito militar, la teledetección, la investigación científica y otros campos. El satélite ultra-LEO enfrenta un duro entorno aerotérmico, y la compleja tarea de actitud variable requiere que el radiador del satélite no solo cumpla con los requisitos de disipación de calor de la carga, sino que también resista el flujo aerotérmico. En este estudio, se calculó el flujo aerotérmico de 160-110 km, y se aplicaron tubos de calor de bucle (LHP) acoplados con un enfriador termoeléctrico (TEC) y aislamiento multicapa (MLI) a los satélites ultra-LEO para determinar el cambio variable y la rápida respuesta de la disipación de calor y la protección térmica. Se construyó una plataforma de prueba de simulación de flujo aerotérmico. Después de la evaluación de la prueba de flujo aerotérmico ultra-LEO, incluso cuando la temperatura de la cabeza alcanzaba los 350 grados C y la temperatura del radiador lateral alcanzaba los 160 grados C, la temperatura de la fuente de calor interna podía controlarse dentro de los 22.5 grados C gracias al eficiente funcionamiento del sistema de interruptor térmico variable. El estudio confirma la precisión y viabilidad del sistema, que proporciona una referencia importante para la posterior misión real en órbita.