热控涂层红外发射率对GEO卫星蓄电池温度波动的影响

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1、Vo1．21No．6航天器工程第21卷第6期54SPACECRAFTENGINEERING2012年12月热控涂层红外发射率对GEO卫星蓄电池温度波动的影响刘百麟周佐新(北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要在东方红一3卫星平台的基础上，将合理简化后的南蓄电池舱作为热分析模型。根据影响蓄电池温度波动的机理，提出服务舱舱板内表面常用热控涂层(白漆、镀铝膜、碳蒙皮)的5种组合方案，并量化分析了热控涂层红外发射率对蓄电池温度波动的影响。分析结果表明：降低蓄电池舱舱板内表面热控涂层红外发射率，尤其是降低蓄电池安装舱板表面的热控涂层红外发射率，可有效减小蓄电池温度波动幅

2、度。与基准方案相比，最优组合方案能使蓄电池温度波动幅度降低5O。关键词地球静止轨道卫星；蓄电池；温度波动；热控涂层；红外发射率中图分类号：TK124文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2012．06．008EffectofThermalControlCoatingsInfraredEmittanceonBatteryTemperatureVariationinGEOSatelliteLIUBailinZHOUZuoxin(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing1000

3、94，China)Abstract：BasedonDFH一3satelliteplatform，thesimplifiedsouthsatellitebatterycabinispresen—tedasthethermalanalysismode1．Accordingtothemechanismofbatterytemperaturevariation，fivecombinationschemes，inwhichthethermalcontrolcoatingsofwhitepaint，aluminizedkaptonandgraphite—epoxyfacesheet

4、areusedforinnerpanelofservicemoduleboard，areproposedandusedtoanalyzetheeffectofthermalcontrolcoatingsinfraredemittanceonbatterytemperature．Theanalysisresultsshowthattherangeofbatterytemperaturevariationcanbereducedeffectivelybydecreasingthethermalcontrolcoatingsinfraredemittanceofinnerpa

5、nelinbatterycabin，especiallydecreasingthethermalcontrolcoatingsinfraredemittanceoffixingpanelinbatterycabin．Therangeofbatterytemperaturevariationinoptimizationschemeisdecreasedby5Othanthatinoriginaldesignscheme．Keywords：GEOsatellite；battery；temperaturevariation；thermalcontrolcoating；infr

6、aredemjttance池作为一次能源贮能装置，安装于服务舱南板、北板1引言内表面，主要在地影期为卫星供电。氢镍蓄电池充放电性能受温度影响显著，因此对工作温度范围东方红一3卫星平台(GEO卫星)采用氢镍蓄电与均匀性有严格要求。从东方红一3系列在轨卫星收稿日期：2012—0621：修回日期：201206—27作者简介：刘百麟(1976一)，男，硕士，从事通信卫星热控研究工作。Email：liubailin501@sina．cn。第6期刘百麟等：热控涂层红外发射率对GEO卫星蓄电池温度波动的影响55飞行温度遥测数据来看，蓄电池温度可满足工作温表面均不作表面处理。另外，只有

7、服务舱南板、西度范围要求；但冬至全日照时，在氢镍蓄电池加热器板、对地+Y板和背地+y板为星表板，星表板的外完全关闭的情况下，蓄电池每天温度波动幅度较大，表面除了服务舱南板蓄电池散热面贴玻璃型二次表约为6℃。由文献[3]关于蓄电池在轨温度波动机面镜(OSR)外，均包敷多层隔热组件。理分析可知，空间外热流引起蓄电池舱舱板内表面东方红一3卫星运行在地球静止轨道，飞行姿态为温度波动是导致蓄电池温度波动的根本原因，降低对地定向。其轨道参数如下：轨道高度为36000km，其热控涂层红外发射率，可有效减小蓄电池的温度偏心率为0，倾角为0。，轨道周期为2