北京航空航天大学航空科学与工程学院
2013-2014学年第二学期（春季）专业课试卷B
课程名称航天器热控制任课教师杨春信考试日期2014-5-23
学号姓名成绩
（一）选择填空和判断对错题（每题1分，共5分）
（1）热控措施选择的一般原则为，先考虑被动热控方法，再考虑采用主动热控方法。

（2）热管的热阻主要决定于蒸发段和凝结段的传热状况，与热管长度上的状况无关。

因此，与有一
定长度的直径相同的细长的良导热体如铜棒相比，热管的热阻小得多。

（3）涂层是被动热控措施。

（4）当热开关用于航天器内部来控制仪器设备的温度是，辐射面应选择面对（）
A、直接面对空间任一方向
B、对着某一部分航天器蒙皮内侧
C、对着太阳的方向
（5）大型航天器（如空间站、宇宙飞船）的功率需求不断增大导致散热量相应增加，单一采用被动热控技术无法满足要求。

目前广泛采用的主动热控技术是（），如我国神州号飞船上就采用了该技术；仍处于试验验证阶段，将应用于下一代航天器热控的主动热控技术是（）。

A 热控涂层技术
B 相变材料技术
C 单相流体回路技术
D 两相流体回路技术
（二）简答题（任选8题，每题5分，共40分）
1. 热控涂层有哪几种？简要说明其原理。

2. 辐射式主动热控方法的一般工作原理是什么？在进行辐射器设计时，需要考虑哪些原则？
3. 太阳能电池板的热控具有什么样的特点，其热设计该怎样处理？
4. 两相流体回路技术包括机械泵驱动两相流体回路技术和毛细泵驱动两相流体回路技术，请比较上述两种技术的优缺点（从能耗、启动、重量和体积、传热能力、可靠性及寿命方面考虑）。

5. 主动热控制主要有哪几种？
6. 主动热控制与被动热控制的概念以及它们之间的差异，并举出主动热控和被动热控的措施。

7. 多层隔热材料的构成及性能影响因素。

8. 如何计算导热热阻？写出影响接触热阻的因素和计算公式。

9. 在进行地面试验时，低温和黑背景通常怎样模拟？
10. 试写出航天器(以球形卫星为例)在地球附近轨道运行的热平衡方程并说明各项的含义。

（三）计算推导题（任选2题，每题8分，共16分）
1. 一人造卫星太阳能动力站上的辐射器，需要通过向空间辐射以散除卫星内产生的热量，辐射器表
面对太阳辐射的吸收率为0.5，黑度为0.95，当太阳照度Gs为l000W／m2以及所需散除的热流为l 500W／m2时，问表面的平衡温度是多少？
2. （1）试给出太阳常数的定义；
（2）已知某一探测器离太阳最近点的飞行距离为0.2天文单位，S＝1353W/m2，试问此时的太阳
辐射密度为多大？
3. 若地球对太阳辐射的反射率按0.3计算，地球红外辐射的热流密度是多少？
（四）详述题（任选3题，每题13分，共39分）
1. 请说明航天器表面辐射热流的种类，并简要说明其计算方法。

2. 请设计地面热模拟用的太阳模拟器，并给出主要的性能评价指标。

3. （1）请简述实验卫星和真实卫星的异同点，并说明热流的模拟方法。

（2）说明航天器热模拟试验的目的、主要的模拟内容及设备。

4. （1）在航天器的热控制中，相变材料的过冷现象指的是什么？
（2）对于有过冷现象的相变材料，如何克服过冷？
（3）在带有相变材料的辐射排热系统中，就热源与相变材料以及辐射面的连接方式而言，有哪两种方式？特点分别是什么？。