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聯(lián)系我時(shí)，請告知來(lái)自 紡織服裝機械網(wǎng)熱真空環(huán)境模擬試驗設備產(chǎn)品說(shuō)明浩瀚無(wú)垠的太空對人類(lèi)來(lái)說(shuō)既熟悉又陌生
熱真空環(huán)境模擬試驗設備
產(chǎn)品說(shuō)明
浩瀚無(wú)垠的太空對人類(lèi)來(lái)說(shuō)既熟悉又陌生。熟悉，是因為載人航天活動(dòng)已經(jīng)開(kāi)展了幾十年，人進(jìn)入太空已有數百次了；陌生，是因為太空環(huán)境如此復雜，以至于每次載人航天活動(dòng)，仍充滿(mǎn)著(zhù)無(wú)數變數和巨大風(fēng)險。面對復雜多變的載人航天環(huán)境，航天員只有在地面作好充分試驗和訓練準備，才能圓滿(mǎn)完成載人航天飛行任務(wù)
地面試驗和訓練離不開(kāi)模擬技術(shù)、模擬設備。要了解模擬技術(shù)和模擬設備，首先要認識載人航天環(huán)境
真空環(huán)境及模擬
在載人航天器所處的500千米軌道高度上，空間真空度為10-6帕左右；在1 000千米的軌道高度上，空間真空度為10-8帕左右。
在進(jìn)行航天器和艙外航天服空間環(huán)境熱模擬試驗（主要是熱真空試驗和熱平衡試驗）時(shí)，關(guān)注的問(wèn)題主要是真空環(huán)境對試件熱特性的影響。真空度達到10-2帕以上時(shí)，輻射傳熱已經(jīng)成為主要的傳熱形式，對流和傳導傳熱的效應已經(jīng)可以忽略。因此，空間模擬設備模擬的真空度達到10-3帕數量級，已經(jīng)能夠較為真實(shí)地模擬航天器飛行軌道真空環(huán)境的熱交換效應，不必追求更高的真空度。只有一些特殊的試驗，如真空干摩擦和冷焊試驗等，才需要提供更高真空度的試驗設備。
太陽(yáng)輻照環(huán)境及模擬
太陽(yáng)每時(shí)每刻都在向宇宙空間輻射巨大的能量，太陽(yáng)光的波長(cháng)覆蓋從10-14米（γ射線(xiàn)）到104米（無(wú)線(xiàn)電波）的寬闊區域，不同波長(cháng)的太陽(yáng)光，輻射的能量也不同?？梢?jiàn)光輻射的能量，可見(jiàn)光和紅外光的輻射能量占太陽(yáng)總輻射能量的90%以上
在軌道飛行中，航天器和艙外航天服主要接受三部分輻射能量：來(lái)自太陽(yáng)可見(jiàn)光和紅外輻射的能量、地球反射太陽(yáng)輻射的能量和地球大氣的熱輻射能量。航天器和艙外航天服吸收的這些能量影響其溫度及分布，吸收能量的大小取決于其結構外形、表面材料特性和飛行軌道。波長(cháng)小于300納米的紫外線(xiàn)，輻射能量雖然只占太陽(yáng)總輻射能量的極小部分，但會(huì )使材料表面的光學(xué)性能發(fā)生很大的變化。紫外輻射效應主要表現為光化學(xué)效應和光量子作用
太陽(yáng)輻射模擬試驗可以模擬太陽(yáng)輻射環(huán)境對航天器和艙外航天服產(chǎn)生的太陽(yáng)光譜熱效應和太陽(yáng)光譜光化學(xué)效應。如果僅模擬熱效應，則稱(chēng)為空間外熱流模擬。模擬空間外熱流有兩種方法，一類(lèi)是入射流模擬法,也稱(chēng)為太陽(yáng)模擬法；另一類(lèi)是吸收熱流模擬法，又稱(chēng)紅外模擬法。一般外形和表面材料形狀復雜的試件，宜采用太陽(yáng)模擬法；外形規則，表面材料形狀單一的試件，則可采用紅外模擬法。如果需要模擬紫外輻照環(huán)境的光化學(xué)效應，可利用紫外輻照模擬器進(jìn)行
空間冷黑環(huán)境及模擬
宇宙空間冷黑環(huán)境的等效溫度約為3K，熱吸收率為1，可以看作是沒(méi)有熱輻射和熱反射的理想黑體。當沒(méi)有太陽(yáng)輻照時(shí)，宇宙空間是一個(gè)“冷"和“黑"的空間。在這個(gè)冷黑環(huán)境中，物體發(fā)出的所有熱能被吸收，因此也被稱(chēng)為熱沉環(huán)境。冷黑環(huán)境對航天器和艙外航天服的熱性能有極大的影響，研制航天器和艙外航天服，必須在模擬的冷黑環(huán)境中進(jìn)行充分的熱真空和熱平衡試驗，驗證其熱設計和熱性能是否滿(mǎn)足要求。
為了模擬空間冷黑環(huán)境，通常使用鋁、銅或不銹鋼材料制成的構件，將其內表面涂上高吸收率的特制黑漆，并將液氮通入構件內部，這種裝置稱(chēng)為熱沉。目前，世界各航天國家均采用這種以液氮作冷源的熱沉來(lái)模擬空間冷黑環(huán)境，因為熱分析理論計算和試驗數據分析表明，用77K液氮溫度和吸收率為0.9以上的熱沉來(lái)模擬空間冷黑環(huán)境，模擬誤差僅為1%左右，能夠滿(mǎn)足冷黑環(huán)境模擬試驗的要求。另外，追求更低的溫度是不必要的，而且會(huì )大大增加技術(shù)難度和模擬設備的投資。
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