杨 涛，赵石磊，高 腾，赵振明，赵 宇，李春林

(北京空间机电研究所，北京100094)

0 引 言

环路热管(Loop heat pipe，LHP)于1972年由俄罗斯国家科学院的Maidanik发明[1]，是一种利用毛细力驱动工质循环来传递热量的两相流体回路装置，具有传输热量大、传输距离远、无运动部件和管路柔性灵活布局等诸多优点[2-5]。20世纪末，美俄的LHP技术已发展较为成熟，并开始正式应用于航天器热控制。典型的航天器包括俄罗斯的Obzor卫星[6]、MARS-96火星探测器[7]、YAMAL-200[8]卫星等；美国的TACSAT-4卫星[9]等；国际空间站上的ASM-2[10]等。

中国多个高校、院所于上世纪末开始LHP技术研究，包括北京航空航天大学[11-12]、中山大学[13]、华中科技大学[14]、中国科学技术大学[15]、中国科学院[16]及航天院所[17-18]等。但工程应用方面，尤其是在航天器热控领域，国产LHP的应用极少，更缺失长时间有效的空间微重力环境下的飞行数据。

2010年，北京空间机电研究所启动了LHP的技术研究，旨在解决国家高分专项工程中遥感卫星焦面电路的恒温控制难题。GF-9卫星是国家重大科技专项-高分专项安排的一颗光学遥感卫星，卫星轨道高度约为500 km，周期约为90 min。卫星的主载荷为全色多光谱遥感器，地面像元分辨率最高可达亚米级。全色多光谱遥感器共包含4片CCD器件，单片热耗为9 W，单轨需工作0～15 min，要求整轨4片CCD器件的温度稳定性和一致性均优于±2 ℃。

传统的LHP构型如图1所示，毛细泵蒸发器受热后产生蒸气，蒸气沿气相管路传递至冷凝器，在冷凝器中液化放热，液体工质沿液相管路再回流至毛细泵储液器，形成循环[1-3]。传统LHP应用于焦面CCD器件控温存在如下不足： 1)吸热部位仅为毛细泵蒸发器，单套LHP较难适应分散式热源的统一热管理；……