刘 然，丁文静，茹晓勤，李培印

（北京卫星环境工程研究所，北京 100094）

航天器真空热试验的负压过冷系统设计

刘 然，丁文静，茹晓勤，李培印

（北京卫星环境工程研究所，北京 100094）

航天器外部组件（如太阳电池阵）进行热真空试验时，其表面温度需降至-170℃，一般的空间环境模拟器配备的液氮及热沉系统很难将试验件冷却至-170℃，为进一步降低试验温度，研制一种负压过冷系统。系统由过冷器、加热系统、压力控制系统和管路连接系统组成，利用液氮在真空环境中具有更低饱和温度的特性以获得比常规液氮系统更低的液氮温度。设计了负压过冷系统，搭建了工程样机，并且进行了调试试验。试验验证结果表明，过冷器出口温度低于-200℃，针对-170℃温区的试验，可缩短试验周期40%。

真空热试验；空间环境模拟器；负压过冷系统；设计

0 引言

真空热试验是航天器空间环境模拟试验中的重要试验之一，可以使航天器在真空环境和热环境中暴露航天器的材料和工艺缺陷，排除早期失效，从而大幅提高航天器在轨运行的可靠性[1]。在轨期间长期暴露于航天器外部的组件（如太阳电池阵），处于温度剧烈变化的太空环境中，真空热试验非常重要。不同于卫星其他部件的热真空试验，太阳电池阵鉴定真空热试验中最低温度一般要达到-170℃，且在75～-160℃区间的降温时间要求不大于185 min[2]。

航天器的真空热试验一般在空间环境模拟器中进行，通常采用常压过冷系统对热沉进行冷却，使热沉温度维持在-173℃，模拟太空中的冷黑环境[3-6]。……