临近空间光学遥感器热设计-光学精密工程.PDFVIP

第 卷 第 期 光学 精密工程 １８ ５ 　 Ｖｏｌ．１８ Ｎｏ．５ 　 　 　　 　　　　　　 Ｏ ｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ 　　　 　　　 　 年 月 　 ｐ ｇ ｇ ２０１０ ５ Ｍａ ２０１０ 　 　 　 ｙ 文章编号 （ ） １００４９２４Ｘ２０１００５１１５９０７ 　 临近空间光学遥感器热设计 ， １２ １ １ 吴雪峰 ，丁亚林 ，吴清文 （ 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 ； １． １３００３３ ２．中国科学院 研究生院，北京１０００３９） 摘要：为了保证光学遥感器在平流层空间热环境中安全可靠地工作，对工作在平流层内的光学遥感器进行了热分析。分 析了运行在 ２５ｋｍ以上空间的飞艇要经历的平流层的环境特点，包括平流层内的大气密度、温度分布等。建立了平流层 光学遥感器的传热数学模型，分析了遥感器的迎风面、侧面和背风面在顺风飞行和逆风飞行情况下的对流情况，计算得 ２ 到在逆风飞行和顺风飞行时迎风面、侧面、背风面的对流换热系数分别为 ， ， ／（ · ）和 ， ５．００９８．２５９３．３３Ｗ ｍ Ｋ ２．６０９ ２ ， ／（ · ）。最后，根据稳态换热平衡方程，利用热分析软件分析了光学遥感器在两种极端工况下的温度 ２．９５９１．００５Ｗ ｍ Ｋ 场分布。结果显示，采用热控措施后光学遥感器的轴向温差从 减小到了 ，飞艇与空气的对流换热系数随着它 １５° ２．７℃ 们之间的相对速度的增大而增大。结果表明，本文采用的热控手段可以减小遥感器的温差，这为进一步开展平流层光学 遥感器的热分析奠定了基础。 关 键 词：平流层；光学遥感器；对流换热 　 　 中图分类号： ； 文献标识码： ： ／ Ｖ２４３．５ＴＰ７３２ Ａ 犱狅犻１０．３７８８ＯＰＥ１１５９ 　　 　　 犜犺犲狉犿犪犾犱犲狊犻狀犳狅狉狀犲犪狉狊犪犮犲狅狋犻犮犪犾狉犲犿狅狋犲狊犲狀狊狅狉 犵 狆 狆 ，