刘畅，宁献文，苗建印，王玉莹，吕巍，王录

北京空间飞行器总体设计部 空间热控技术北京市重点实验室，北京 100094

水升华器作为一种消耗性热控装置，具有干质量轻、体积小、效率高、耗费少、可靠性高等优点，且能适应不同重力场，曾在国内外航天器热控及生保系统中得到多次成功应用[1-8]。水升华器一般与流体回路结合使用，通过流体回路工质的循环流动收集热量，由水升华器进行热排散，实现控温。

从20世纪60年代开始，美国Hamilton Standard公司、NASA载人航天中心等多家机构就率先开展了关于升华器技术的研究，对升华器的一维稳态散热特性[3-8]、工作模式[9]等进行了深入研究，得出了影响升华器散热性能的主要因素，包括供水压力、热负荷条件、真空度等外部因素，以及传热热阻、多孔介质厚度、孔径、孔隙率等水升华器自身结构参数。对于水升华器的防击穿能力研究，马歇尔中心于20世纪60年代末提出了对多孔板进行疏水处理的办法，提高液体滞留能力，从而提高防击穿能力[3]；NASA约翰逊空间中心研制出了一种采用两种孔径多孔介质相结合的两级供水式防污染水升华器[10]，小孔介质用于过滤给水中污染物，从而减少因污染物进入多孔介质内部、逐渐堵塞多孔板并阻碍蒸发/升华相变过程而导致的水升华器击穿；通过水升华器给水腔结构优化，避免热流集中[11]，也是提高水升华器防击穿能力的手段。

20世纪90年代，袁修干等针对舱外航天服用水升华器也开展了较多的研究[12-14]，如多孔板参数、供水压力等因素对水升华器散热性能的影响。……