Тепловая вакуумная испытательной камера в основном используется в качестве наземного испытания для моделирования вакуумной, холодной черной и солнечной радиации космических аппаратов. Этот вид испытаний проводится на одиночных станках (компонентах), подсистемах и на всех космических аппаратах. Во время теста моделирования образец в основном находится в рабочем состоянии, и измеряются его рабочие параметры и параметры окружающей среды.
Наземное испытание, имитирующее вакуум, холодную тьму и солнечную радиационную среду космического аппарата. Эта проверка проводится на отдельных машинах (компонентах), подсистемах и на всех космических аппаратах. Во время теста моделирования образец в основном находится в рабочем состоянии, и измеряются его рабочие параметры и параметры окружающей среды.
Моделирование вакуумной среды
Вакуумная степень среды, в которой находится космический аппарат, составляет 13.3~13.3×10-10 МПа (10-4~10-14 мм рт. Ст.). С точки зрения теплопередачи, для КА достаточно вакуума 13.3 МПа. Необходимость моделирования эффектов теплофизических свойств. Для экономии затрат на испытания степень вакуума, используемая при термоиспытании вакуума, обычно устанавливается на значение выше 13.3 МПа. Для оценки и изучения эффективности сухого трения и холодной сварки определенных движущихся деталей и механизмов удлинения, а для изучения сублимации, потери веса, старения и других эффектов материалов в условиях вакуума необходимо использовать сочетание более высокого вакуума и других космических факторов окружающей среды. При проведении теста на малогабаритном и среднем космическом симуляторе можно получить степень вакуума 13.3×10-1~13.3×10-10 МПа (10-5~10-14 мм рт. Ст.).
Моделирование холодной и темной среды
Температура окружающего мира в термоплане составляет 4K, а коэффициент поглощения равен 1, что эквивалентно идеальному черному телу. При моделировании этого воздействия на грунт обычно используется черный экран излучения, охлаждаемый жидким азотом. Смоделированная температура экрана ниже 100 к, а коэффициент поглощения выше 0.9. Если соотношение размеров характеристик между камерой моделирования и космическим аппаратом превышает 2:1, погрешность теплового моделирования составляет менее 1%, и такие ошибки можно исправить с помощью теоретических расчетов. Для проверки калибровки удаленного датчика фоновая температура радиатора должна быть ниже 20 тыс.
Моделирование солнечного излучения
Солнечное электромагнитное излучение эквивалентно излучению черного тела 6000 к и является основным внешним источником тепла космического аппарата. Космические аппараты, крующие землю, также подвержены воздействию альбедо Земли и инфракрасного излучения Земли на орбите. В качестве источников света в качестве солнечных симуляторов обычно используются угольные лампы или высоковольтные короткодуговые ксеноновые лампы, а также установлены вне-осевые, коаксиальные или расходящиеся оптические системы для создания определенной интенсивности излучения, спектра, однородности и угла коллимации для имитации солнечного света. Распределение интенсивности и энергетического спектра. Поскольку изготовление и испытания солнечных симуляторов очень дороги, методы моделирования теплового потока часто используются вместо солнечных симуляторов для большинства космических аппаратов с менее сложными формами. В число используемых нагревателей входят инфракрасные нагреватели, кварцевые ламповы, листы сопротивления клети, нагреватели пластыря, электрические нагревательные трубки и их комбинации. Недостатком этого метода является то, что он не может имитировать энергетический спектр и коллимацию солнечного света. Для космических аппаратов со сложными формами и специальными компонентами, такими как крылья солнечных батарей, солнечные датчики и большие антенные конструкции, солнечные симуляторы по-прежнему необходимы для испытаний на излучение.
Стандарты для термовакуумного тестирования:
"Метод термического моделирования GJB 3758-99 для тестирования температуры в вакуумном сателлитном усилителе"
В настоящее время существует очень мало лабораторий, которые могут проводить тепловые вакуумные испытания. В основном они включают Центр тестирования надежности окружающей среды и электромагнитной совместимости, Центр тестирования и инспекции аэрокосмической среды и т.д.
