靳 健，何振辉，吕树申，莫冬传，黄臻成，侯永青

（1.中国空间技术研究院，北京 100094；2.中山大学，广州510275）

1 引言

热管理系统是空间站系统的重要组成部分，其作用是实现热量合理有效的收集、传输、利用和排散，保证结构、设备温度要求以及乘员舒适性[1-4]。随着科技的进步，空间站系统由俄罗斯“礼炮”号系列为代表的单舱段结构逐渐发展到以“和平”号和国际空间站为代表的多舱段组合体式结构[5-8]，各个舱段不但机械连接，而且还并网进行舱间大额度功耗调配，在此模式下，组合体的热负荷会重新分配，热管理方案必须能够适应热负荷的变化，保证各舱段的温度水平处于正常范围。

适应各舱段热负荷变化的最简单热管理途径是各舱段热管理系统独立并按单舱可能经历的最大热负荷进行设计，由于舱段热负荷包括舱段自身热负荷和舱间功耗调配两部分，这种设计会使热管理系统规模加大，并且各舱独立的设计也不具备故障情况下的重组功能。另一个值得考虑的选项是舱段间耦合式热管理系统，通过舱间耦合结构，在舱间功耗调配的同时进行热负荷转移。通过这种方式，各个舱段热管理系统对热负荷进行集中处理，避免了功耗调配造成的单舱热负荷增加，此外，各舱热管理系统可以互相支持、互相备份。如图1所示。

本文提出一个假想的中等规模空间站，确定了最为可行的耦合系统结构。舱间大额度的热负荷调配是一个非稳态的过程[9-10]，流体回路要经受热负荷的大幅度变动。……