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NASA计划发射的冰云土地高程卫星2#中包含一个先进地形激光测量系统。该系统中包括两个不同时使用的激光器，每个激光器运行时将产生136W~196W的热量，且每个激光器需维持其温度在最佳运行温度±1℃。对此NASA采用固定热导热管和环路热管组合构成激光热控系统。热管的蒸发段与两个激光器接触，冷凝段与环路热管的蒸发器连接，激光器产生的热量通过热管传递给环路热管，再通过环路热管内工质循环将热量从蒸发器带到冷凝器，并通过辐射器向太空散热。热控系统中热管和环路热管都采用氨作为工质。 NASA对该系统进行了地面试验，试验中使用模拟热源代替激光器，提供136W和196W热量；使用冷板代替辐射器，提供的冷却温度为-101℃和-78℃。在储液器上布置有主动控温加热器，在负载136W时，控制储液器温度为+4℃/+5℃；在负载196W时，控制储液器温度为-2℃/-1℃。试验发现重力环境和对储液器加热会使得环路热管工质流量和储液器温度发生波动，引起环路热管各处温度循环波动变化，液体管路工质回流和汽液质量流量不平衡。且在大热流下，这种波动会加剧。而波动一旦产生，系统很难自行将其消除。 启示 针对空间热控，无需外加动力，可靠性高，寿命长;利用工质汽化潜热传递热量，热传输能力强的环路热管是极具吸引力的热控方式。但受圆柱形蒸发器所限，对安装位置有所要求。采用热管与环路热管相结合，保持了被动热控系统的优势，指出了环路热管使用的新方案。但环路热管温度波动的问题在使用过程中要加以规避。 |
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