于新刚 范宇峰 黄家荣 满广龙

（北京空间飞行器总体设计部，北京 100094）

1 引言

随着航天器功能的不断增强，设备的功耗也不断增大，高热流密度及温度均匀性的要求，使得采用流体回路技术进行有效热控成为大型航天器主动热设计的必然选择［1］。对于载人航天器而言，由于尺度增大引起的热量收集、传输、排散问题以及密封舱内温湿度的控制，目前都只能通过流体回路来解决。流体回路系统包括单相流体回路和两相流体回路。两相流体回路系统具有系统重量轻、功耗小、温度均匀性高的特点，但是，目前对在轨微重力情况下的相变换热机理以及相关关键技术（比如汽液分离技术、运行稳定性等）的研究还不成熟［2］。而单相流体回路由于热量排散能力强、机理简单、可靠性高，在联盟号飞船、航天飞机、“国际空间站”等载人航天器上都得到了广泛的应用［3-5］。

单相流体回路热控制技术最早应用于载人飞船，流体回路在使用过程中更多地考虑在给定功耗和重量资源下的功能实现。而随着载人航天器在轨时间延长、工作模式增多，对热控系统可靠性、安全性方面提出了更高的要求，从而也要求作为主动热控核心的流体回路系统具有更高的安全性。

本文以目前单相流体回路设计过程中的一些安全性设计考虑为基础，结合“国际空间站”等国外应用单相流体回路设计的经验，分析了单相流体回路防冻结设计、防静电设计、工质处理、系统压力控制等方面的基本设计方法。……