宁献文 赵欣 杨昌鹏

（北京空间飞行器总体设计部，北京 100094）

1 引言

对于运行在倾斜轨道的卫星来说，阳光与轨道面之间的夹角（即β角）一般变化范围很大［1-3］，造成卫星每个面都有可能受光照，使得轨道外热流变化非常复杂。该轨道卫星无法像太阳同步轨道卫星、地球同步轨道卫星或采用偏航控制的卫星那样选择稳定的散热面，但可以根据外部热环境的特点合理布局百叶窗，最大限度地隔离阳光对卫星热控系统热量分配的影响；或者采用泵驱动的流体回路，将卫星各个面耦合起来统一考虑散热问题［4］。

以上两种方法都可以有效解决倾斜轨道卫星散热技术难题，但是不足之处也很明显，即相对于被动热控为主的设计方案，其对卫星总体的质量需求较大，特别是对于质量比较轻的卫星来说可能难以承受。

本文提出一种倾斜轨道卫星的组合式散热面优化设计方法，通过散热面的合理布局来利用空间外热流以达到热控系统热量的优化，相对于百叶窗或者泵驱动的流体回路技术方法，该方法仍采用被动热控为主的设计理念，对卫星总体质量方面的需求小，但是需要对卫星构型、布局以及轨道提出一定的约束。

2 组合式散热面优化设计

2．1 优化设计原则

对于卫星来说，一旦轨道确定，到达星体表面的外热流变化规律也随之确定，但散热面布局却是可以调整的，不同的散热面组合都可满足卫星热控系统的需要，于是就存在一个散热面的优化设计问题，特别是对于运行在倾斜轨道的六面体卫星来说，复杂外热流下的散热面组合设计已经成为一个技术难题。……