红外空间环境地面模拟装置
许昌市红外技术研究所有限公司坐落于河南许昌高新技术开发区（中原电气谷）永兴东路，前身是许昌市红外技术研究所，是目前国内具有影响力红外加热科研机构之一。许昌红外空间环境地面模拟装置在进行航天器和舱外航天服空间环境热模拟试验时，关注的问题主要是环境对试件热特性的影响。辐射传热已经成为主要的传热形式，对流和传导传热的效应已经可以忽略。在载人航天器所处的500千米轨道高度上，空间度为10-6帕左右；在1 000千米的轨道高度上，空间度为10-8帕左右。
在进行航天器和舱外航天服空间环境热模拟试验时，关注的问题主要是环境对试件热特性的影响。辐射传热已经成为主要的传热形式，对流和传导传热的效应已经可以忽略。因此，红外空间模拟设备模拟已经能够较为真实地模拟航天器飞行轨道热交换效应。只有一些特殊的试验，如干摩擦和冷焊试验等，才需要提供更高的试验设备。太阳辐射模拟试验可以模拟太阳辐射环境对航天器和舱外航天服产生的太阳光谱热效应和太阳光谱光化学效应。如果仅模拟热效应，则称为空间外热流模拟。模拟空间外热流有两种方法，一类是入射流模拟法,也称为太阳模拟法；另一类是吸收热流模拟法，又称红外模拟法。一般外形和表面材料形状复杂的试件，宜采用太阳模拟法；外形规则，表面材料形状单一的试件，则可采用红外模拟法。如果需要模拟紫外辐照环境的光化学效应，可利用紫外辐照模拟器进行。为了模拟空间冷黑环境，通常使用铝、铜或不锈钢材料制成的构件，将其内表面涂上高吸收率的特制黑漆，并将液氮通入构件内部，这种装置称为热沉。目前，世界各航天国家均采用这种以液氮作冷源的热沉来模拟空间冷黑环境，因为热分析理论计算和试验数据分析表明，用77K液氮温度和吸收率为0.9以上的热沉来模拟空间冷黑环境，模拟误差仅为1%左右，完全能够满足冷黑环境模拟试验的要求。另外，追求更低的温度是不 必要的，而且会大大增加技术难度和模拟设备的投资。 |
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