张冰强
- 作品数：26 被引量：80H指数：6
- 供职机构：北京空间飞行器总体设计部更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家中长期科技发展规划重大专项国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术天文地球动力工程及工程热物理自动化与计算机技术更多>>
- 一种可调节的真空隔热多层遮阳降温方法
- 本发明提供一种可调节的真空隔热多层遮阳降温方法，步骤一、制作安装于所需散热系统上的多层遮阳机构；所述遮阳机构包括遮阳板、安装骨架、驱动机构A和驱动机构B；驱动机构A安装于所述散热系统的侧面，且其转动轴与散热系统散热面的一...
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- 文献传递
- 火星着陆发动机气凝胶材料热防护装置设计被引量：5
- 2022年
- 大推力着陆发动机高温热防护技术对火星着陆任务安全至关重要。基于多级热辐射反射结构的常规发动机高温隔热屏在火星大气环境中使用时,因内部气体换热导致隔热性能显著衰减。为解决这一问题研发了一种基于气凝胶隔热材料的新型发动机热防护装置。根据火星探测工程任务服役环境防隔热需求,建立了考虑低压气氛与高温热流边界影响的瞬态传热模型,开展了新型隔热系统的外形锥度、隔热层厚度等关键结构参数的优化设计,通过三维瞬态仿真分析及与发动机联合试车地面试验验证了设计有效性。气凝胶热防护装置成功应用于天问一号火星着陆巡视器,实现了对着陆发动机1500℃超高温的有效屏蔽。对在轨遥测数据进行反演分析,提出了基于气凝胶材料的高温隔热设计的优化改进方向。
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- 关键词：火星探测气凝胶热防护
- 火星表面薄膜型太阳能集热器设计及应用
- 2023年
- 为解决火星表面探测器热能短缺挑战,克服火星表面太阳能原位热利用中的性能和环境适应性困难,提出一种基于火面太阳能原位热利用的薄膜型太阳能集热器,热能收集采用高透明聚酰亚胺膜窗和选择性吸收涂层,储能采用3D打印高填充率相变储能装置,并利用半刚性赋形设计、热变形自适应、被动式泄压分别解决火星表面尘积、大温差热交变和星际飞行过程中快速泄压问题。仿真和试验表明,集热器最大光热转化效率为74.9%,日平均集热效率为32.5%~49.8%,单位面积集热量为1105.7~2381.5 Wh/(m^(2)∙sol)(其中sol代表火星日,火星的一个恒星日的平均长度是24小时37分23秒),可适应火星严酷的应用环境。
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- 关键词：太阳能太阳能集热器火星车火星热控
- 祝融号火星车纳米气凝胶隔热装置设计及应用被引量：8
- 2022年
- 针对火星表面低温大气环境下多层隔热组件隔热性能大幅衰减、不能满足火星车保温需求的难题,提出了一种新型、高效、轻质纳米气凝胶隔热装置设计方法,采用在真空和火星大气环境下导热率极低的纳米气凝胶为隔热材料,通过基于低导热复合材料的盒盖式局部支撑封装、气凝胶与结构间填充缓冲泡沫进行多余物过滤、铺设反射屏进行辐射漏热隔离、开设排气孔等设计方法,解决了力学性能增强、多余物控制、辐射漏热隔离、快速泄复压等工程应用难题,成功完成纳米气凝胶在祝融号火星车的工程应用。地面试验测试结果表明,1400 Pa、二氧化碳气氛、25℃时纳米气凝胶隔热装置总导热系数低至0.0080 W/(m·K),有力保障了祝融号火星车舱内设备在零加热功率补偿条件下在轨温度仍处于允许范围内。火星车纳米气凝胶隔热装置总质量为5.95 kg,仅占火星车总质量的2.5%。
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- 关键词：火星车轻质封装隔热性能
- 火星低压大气与航天器对流换热验研究
- 与近地轨道真空环境相比,火星表面存在平均为636Pa的稀薄大气,它与航天器外表面产生强迫对流和自然对流,并导致航天器内部的气体换热。火星近地面大气温度日变化可达100℃,且海盗2号实测着陆点90%概率最大风速为15m/s...
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- 关键词：火星自然对流对流换热
- 文献传递
- 卫星平台模块化柔性热控体系结构被引量：7
- 2012年
- 针对传统以被动热控为主的热控体系结构在适应能力、鲁棒性与灵活性方面的不足,以及难以满足目前卫星研制中平台公用化、通用化与诸多快速研制要求等问题,首先对模块化、柔性设计理论与方法进行了分析;然后结合热控技术的发展现状,构建出4种基于热总线的模块化、柔性热控体系结构;并在此基础上梳理出新型模块化、柔性热控体系结构面临的问题与解决途径。研究成果对于推动主动热控技术在我国卫星热控设计中的应用具有参考意义。
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- 关键词：卫星热控环路热管流体回路
- “玉兔”巡视器活动式相机热设计及在轨分析被引量：3
- 2016年
- 月面虹湾地区的环境温度为-180^+90℃,需同时解决"玉兔"巡视器活动式相机在桅杆复杂活动下的月昼散热问题和月夜无电能供给下的保温问题;另外月尘的不确定性也给相机热设计带来了风险。因此,月昼极端高温下,转动桅杆为相机寻找最佳避暑姿态,并优化相机开关机时长比例,从而解决相机月昼散热问题。而在月夜极端低温下,则调整相机与巡视器的热耦合状态,将桅杆收拢至围栏内,借用巡视器月夜保温系统进行保温。此外,还对月尘在散热面上的沉降诱因进行分析,并采用限制工作太阳高度角应对月尘带来的风险。热分析和在轨实际数据比对结果表明,采用避暑姿态和间歇工作模式,月昼高温下相机工作温度最高可降低15℃;月夜桅杆收拢,相机温度不低于-26.1℃,相机安全度过月夜,并可节约4.5W同位素功率。文中热控与姿态相耦合的热控方法可解决行星表面巡视探测器活动式相机的高低温难题,降低了热设计的同位素资源,可为中国后续行星表面巡视探测器的热控设计做参考。
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- 关键词：全景相机热设计在轨热分析月尘
- 嫦娥三号“玉兔”巡视器热控制被引量：11
- 2015年
- 根据嫦娥三号'玉兔'巡视器总体构形特点和任务过程中的环境条件,提出了巡视器月昼散热和月夜保温热控设计思路,具体描述了巡视器月昼朝天散热和月夜利用两相流体回路、同位素热源进行设备保温的热控设计方法。经过热平衡试验验证和在轨飞行验证,热控分系统的各项功能和性能均满足总体要求,设备温度均控制在所要求的温度范围内,表明热控设计是合理和可行的。
- 向艳超陈建新张冰强
- 关键词：热控系统
- 一种火星车自主休眠与唤醒系统
- 本发明公开了一种火星车自主休眠与唤醒系统，包括：太阳电池、供电继电器、MPPT电路、唤醒继电器、温度继电器、唤醒继电器线包、唤醒电阻、火星车负载和PCU电源；太阳电池与供电继电器的公共端连接；PCU电源、唤醒继电器线包与...
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- 文献传递
- 热开关热管在月面探测光学设备中的应用被引量：3
- 2017年
- 在月面-180^+90℃的极端高低温环境下,月面探测光学设备的月昼远距离散热和月夜保温矛盾异常突出。针对设备热耗的传输、排散,以及月夜生存时的热能存留问题,利用热管工质的汽、液、固相变特性,提出一种无源热开关热管作为设备和散热面间长距离传热手段,即依据设备温度指标选择具有合适凝固点和传热能力的工质,当月昼工作期间通过热管内工质两相传热实现热量的高效收集和传输,到月夜期间冻结热管内全部工质,完全切断热管与散热面间的两相传热,维持设备温度。地面试验和在轨飞行数据表明,热开关热管凝固点附近热导比达30以上。热管工作时,7℃时传热能力大于15W,传热温差小于4℃,且能够适应着陆器±15°的倾斜,确保了嫦娥三号着陆器月基光学望远镜在轨的高性能工作。
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