国内外航天机构在对于卫星组件、分系统、整星的鉴定和验收中,热真空试验是必做的试验项目,并制定了相关的试验方法标准,如“MIL-STD-1540D—1999.Product verification requirements for launch,upper stage,and space vehicles”,“ECSS-E-10-03A—2002.Space engineer”,“GJB1027—1990.卫星环境试验要求”。
热真空试验的基本参数为试验室内的压力、试件表面温度及平均温度变化速率、高温恒温段和低温恒温段停留时间,以及循环次数等,一般要求如下:
一、试验室内压力不高于 6.5×10-3Pa(若能够达到不高于 1.3×10-3Pa 则更佳,可视产品和设备具体情况而定)。
二、试验中试件表面温度测点(温度控制传感器安装在试件表面的非热源处)的温度在高温和低温之间循环变化。在每个循环中,维持高(低)温恒温段为 4~12h,平均变温速率不小于1℃/min(或根据设备能力确定)。鉴定试验循环次数为2~3次,验收试验循环次数为1次。
三、鉴定试验中高温恒温段和低温恒温段的温度为产品在航天飞行中可能经受的*环境温度增加 5℃和较低温度减少 5℃。验收试验中高温恒温段和低温恒温段的温度为产品在航天飞行中可能经受的*环境温度和较低环境温度。高温恒温段允许正偏差 3℃,低温恒温段允许负偏差3℃。
四、温度循环。热真空试验中的一个温度循环包括高温和低温两个温度交变,在进行高、低温温度保持时,分别进行卫星等的测试。根据总体规范的要求,卫星处于每个温度保持阶段的时间为 8h,温度保持的时间应满足卫星进行在轨运行条件和工作模式测试的需求。试验时先进行卫星的高温端仪器设备温度拉偏,试验条件满足高温保持的条件时,进行 8h的高温保持,之后开始降温,进行卫星的低温端仪器设备温度拉偏,当试验条件满足低温保持的条件时,进行 8h 的低温保持,完成试验的 1 个循环。本试验中共进行 4 个温度循环,以满足暴露仪器设备制造和组装的工艺缺陷的需要。
五、温度拉偏。在试验过程中,星上仪器设备的温度拉偏均需满足如下要求:对于高温工况,仪器设备按 FM1 在轨飞行的*遥测温度提高 5e 以上,但必须在仪器设备的验收级高温限以下;对于低温工况,由于FM1在轨飞行中没有出现极冷工况的条件,因此,以热设计分析计算值作为下拉的基准,仪器设备的温度比预计温度拉低5e以下,但必须在仪器设备的验收级低温限以上。
留、温度保持。当星上的仪器设备温度有 80%以上达到拉偏+5e 或-5e 的时候,开始进入8h的温度保持阶段。每一个温度保持阶段的后5h进行卫星性能的电测试。
七、试验暴露的卫星缺陷。在整个热真空试验中,通过整机电测,对整机各个分系统在试验前、试验中和试验后均进行了详细的功能、性能测试,使整机所有设备都得到了检验。
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