Tấm gia nhiệt chân không được sử dụng như thế nào trong quá trình thoát khí của các thành phần vệ tinh?
Để lại lời nhắn
Nướng chân không-Yêu cầu trước khi ra mắt phần cứng trong không gian-
Một chút chất làm dẻo thoát ra từ một thành phần vệ tinh có thể ngưng tụ trên thấu kính hoặc bộ tản nhiệt trong chân không không gian, kết thúc sứ mệnh. Trước khi bay, mọi đai ốc, bu lông và bảng mạch đều được nướng trên một tấm ép nóng trong buồng chân không-cao, thoát ra các chất dễ bay hơi ẩn trong đó.
Một trong những quy trình đảm bảo độ sạch quan trọng nhất trong quá trình đánh giá chất lượng tàu vũ trụ là-nung chân không, một kỹ thuật xử lý nhiệt có kiểm soát.
Trong môi trường này, quy trình xả khí của thành phần vệ tinh trục lăn gia nhiệt chân không được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm dạng vết mà nếu không sẽ được thải ra sau khi tàu vũ trụ đạt tới quỹ đạo.
Chức năng của tấm gia nhiệt chân không trong việc kiểm soát thoát khí
Các tấm gia nhiệt chân không đóng vai trò là nền tảng nhiệt của hệ thống nướng{0}}. Các thành phần được đặt trực tiếp trên các bề mặt phẳng, ổn định nhiệt bên trong buồng chân không và được làm nóng dần dần để loại bỏ các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), độ ẩm hấp thụ và các hóa chất xử lý còn sót lại.
Các điều kiện hoạt động điển hình bao gồm:
Phạm vi nhiệt độ: 100–150 độ
Mức chân không: 10⁻◦ mbar hoặc cao hơn
Tùy thuộc vào độ phức tạp của vật liệu, có thể mất vài giờ hoặc vài ngày.
Trong những điều kiện này, các chất dễ bay hơi bị mắc kẹt sẽ di chuyển ra khỏi polyme, chất phủ, chất kết dính và cấu trúc composite mà không bị hấp thụ lại bởi không khí xung quanh, điều không có trong chân không cao.
Độ ổn định và sạch sẽ của trục lăn là rất quan trọng vì đây là bề mặt cuối cùng tiếp xúc với phần cứng của chuyến bay trước khi vào vũ trụ.
Không gian-Yêu cầu về vật liệu tấm gia nhiệt
Các tấm gia nhiệt công nghiệp thông thường không giống như các tấm gia nhiệt chân không được sử dụng trong xử lý vệ tinh. Tiêu chí kỹ thuật bề mặt và vật liệu cực cao được áp dụng để ngăn ngừa ô nhiễm cho các bộ phận bay.
Các khía cạnh thiết kế phổ biến bao gồm:
Chế tạo từ thép không gỉ 316L để chống ăn mòn và giảm đặc tính thoát khí
Bề mặt được đánh bóng bằng điện để giảm bẫy chất gây ô nhiễm nhỏ
Cấu trúc tương thích với-chân không hoặc hàn hoàn toàn để loại bỏ khối lượng bị mắc kẹt
Trước khi sử dụng lần đầu, hãy-điều hòa sơ bộ thông qua quá trình nướng-chân không ở nhiệt độ cao-
Bất kỳ loại dầu gia công, dung dịch cắt hoặc chất gây ô nhiễm bề mặt nào còn sót lại phải được loại bỏ trước khi bảo dưỡng. Các quy định về vệ sinh tàu vũ trụ có thể bị phá vỡ ngay cả khi có dấu vết của hydrocarbon.
Tính đồng nhất và kiểm soát nhiệt trong hoạt động nướng-Out
Trong chu trình thoát khí, việc quản lý nhiệt chính xác là rất quan trọng. Việc loại bỏ không hoàn toàn chất bay hơi hoặc hư hỏng do nhiệt đối với các hệ thống mỏng manh như bảng mạch in hoặc tải trọng quang học có thể là do hệ thống sưởi không đồng đều.
Để cung cấp dòng nhiệt ổn định, hệ thống sưởi thường được cung cấp bởi các bộ gia nhiệt hộp mực được cấy ghép phân tán khắp thân trục lăn. Nhiều RTD nhúng (Máy dò nhiệt độ điện trở) được dùng để liên tục theo dõi nhiệt độ bề mặt, cho phép điều khiển-vòng kín và lập bản đồ nhiệt độ không gian.
Các tiêu chuẩn về độ sạch trong sản xuất tàu vũ trụ được quy định thường phù hợp với tiêu chuẩn ASTM E595, trong đó:
Tổng tổn thất khối lượng (TML) không được vượt quá 1%.
Lượng Vật liệu ngưng tụ dễ bay hơi (CVCM) được thu thập không được vượt quá 0,1%.
Thiết kế chu trình nướng-bị ảnh hưởng trực tiếp bởi các tiêu chí này, tiêu chí này quyết định liệu vật liệu có phù hợp để sử dụng không gian hay không.
Lưu ý về quy trình: Làm mát được điều chỉnh để tránh tái ngưng tụ
Giai đoạn làm mát được điều chỉnh là một bước quan trọng nhưng thường bị bỏ qua trong quá trình nướng{0}}chân không.
Nếu các bộ phận được làm lạnh quá nhanh hoặc trong điều kiện chân không không thích hợp, các chất bay hơi được giải phóng trước đó có thể-ngưng tụ lại trên bề mặt bộ phận. Điều này có thể làm mất hiệu lực hàng giờ nỗ lực xử lý khí thải và gây ra các mối đe dọa ô nhiễm trở lại.
Vì lý do này, quá trình hạ nhiệt-có quy định, dần dần thường được sử dụng:
Nhiệt độ tăng dần-trong điều kiện chân không được duy trì
Bơm liên tục để loại bỏ các loại hơi còn sót lại
Ổn định ở nhiệt độ cao nguyên trung gian khi cần thiết
Thay vì-lưu lại trên phần cứng nhạy cảm, điều này đảm bảo rằng các chất dễ bay hơi sẽ bị loại bỏ hoàn toàn khỏi hệ thống.
Sự sạch sẽ như một đặc tính của hệ thống trục lăn sưởi ấm
Tấm sưởi không được coi là một công cụ thụ động trong quá trình sản xuất tàu vũ trụ có độ tin cậy cao-. Đúng hơn, nó được coi là một thành phần tích cực của hệ thống kiểm soát ô nhiễm.
Độ sạch của thiết bị bay có thể bị ảnh hưởng trực tiếp bởi bất kỳ sự phát tán hạt nào, sự suy giảm chất kết dính hoặc sự giải hấp bề mặt từ chính trục lăn. Do đó, thiết kế tấm ép phải đạt được hiệu suất thoát khí gần như{1}}bằng 0{2}}trong nhiều chu kỳ nhiệt.
Do không có chất đệm khí quyển để pha loãng chất gây ô nhiễm nên môi trường chân không càng tăng cường yêu cầu này.
Kết luận: Không gian-Cấp độ thiết bị sẵn sàng phóng mà không bị ô nhiễm
Quá trình thoát khí của thành phần vệ tinh sử dụng trục ép gia nhiệt chân không, thuộc một loại thiết bị nhiệt cụ thể nhằm mang lại độ ổn định, độ chính xác và độ sạch đặc biệt. Các hóa chất dễ bay hơi được loại bỏ khỏi vật liệu của tàu vũ trụ trước khi phóng bằng chu trình nung chân không-được điều chỉnh cẩn thận, đảm bảo độ tin cậy lâu dài-trên quỹ đạo.
Cuối cùng, tấm gia nhiệt trong buồng nướng vệ tinh-hoạt động như một công cụ cấp không gian-để đảm bảo chỉ có tàu vũ trụ bay lên-không phải một đám mây do chính nó tạo ra. Hành trình đến phòng sạch tối thượng, tức là chân không trong không gian, bắt đầu trên một tấm được gia nhiệt cực kỳ sạch sẽ và được kiểm soát hoàn hảo.
