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空间技术对真空环境有哪些要求-广东振华真空镀膜设备

真空在航天工业中得到广泛应用。卫星、飞船、航天飞机等飞行器在空间飞行,除了受到真空环境影响之外,还要受到太阳辐射、各种带电粒子及温度的影响。这些因素将造成材料性能的改变,使材料损伤,仪器失灵,破坏航天器的正常工作,甚至造成人身伤亡。为此,必须建立与空间环境相似的模拟设备,使飞行器上天之前通过地面模拟实验,消除隐患,以确保飞行时的可靠性。

模拟设备种类很多,与真空环境息息相关的设备有四类:火箭发动机模拟设备、宇航员训练密封舱、热真空模拟设备、元件材料试验设备。

宇航员训练密封舱这类设备真空度要求不高,低真空或中真空即可。但为了长期保障人的生命安全及训练环境的要求,对舱内环境的要求是严格的。如我国研制的载人飞船舱内气候环境的地面模拟设备,主要用途是:

1、对宇宙服的压力制度及通风散热去湿性能进行实验研究。

2、对舱内生命保险系统(包括空气再生和净化系统及测试设备)进行考验和实验研究;

3、对宇航员的生活、饮食制度及能量代谢进行医学研究;

4、对载人飞船舱内的气体成分、压力制度和微小气候进行医学研究;

为确保宇航员在舱内生活与工作的安全,其舱内气体环境参数为:

1、微小气候:温度10°C~40°C(常用温度10°C~35°C,若进行40°C实验,时间不大于4h);水蒸气分压为6.6×10²Pa~3×10³Pa,保证相对湿度为30%~70%;风速小于0.3m/s。

2、压力:(10⁵~2.5×10⁴)Pa±2.6×10²Pa,减压和复压速度可调:氧气分压为9.3×10³Pa~5.3×10⁴Pa;二氧化碳分压为6×10²Pa~6.6×10³Pa;氦分压为1.3×10⁴Pa~8×10⁴Pa;氮气分压为2.6×10²Pa。有害气体控制在允许范围之内,过滤设备保证空气新鲜。

舱内备有的消音、照明、防交流电干扰、灭火设备及整个密闭循环系统,包括舱内的设备必须符合高浓度氧气的实验要求,绝对防止产生火灾。必要时可在60s内紧急复压至地面水平。

热真空模拟设备主要用于对卫星、飞船整体或部件进行热平衡和热真空试验。这类设备主要包括真空系统、太阳模拟器、热沉三大部分。试验的目的是在鉴定或验收级温度条件下,暴露卫星的设计与工艺问题,考核工作性能,验证飞行功能,以保证卫星在空间运行的可靠性。美国戈达德宇宙飞行中心对五个卫星试验结果作出的统计表明,热真空试验发现的故障占总故障的一半以上。

卫星研制过程中对洁净度的等级要求是明确的,它将按照航天产品环境分类和等级的要求提出具体技术指标。如某型号卫星研制过程中,机械产品组装(包括储箱、高压气瓶在内)环境的洁净度规定为10万级。为此用于焊接储箱的高真空电子束焊机,焊接真空室的洁净度就必须是10万级。整个储箱的工艺装配应在10万级洁净车间里进行。