目錄CONTENTS
空間技術與應用學術著作叢書 空間遙感與科學實驗有效載荷技術繫列 序
本書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 空間制冷技術的重要作用 1
1.2 空間制冷技術與紅外探測 2
1.3 空間制冷器分類及特點 5
1.3.1 低溫杜瓦儲罐制冷 5
1.3.2 被動輻射制冷 6
1.3.3 主動機械制冷 7
1.4 空間制冷器應用環境特點 9
1.4.1 大氣層 9
1.4.2 自由分子加熱 9
1.4.3 真空和低溫 10
1.4.4 太陽輻射 10
1.4.5 地球反照 10
1.4.6 地球紅外輻射 11
1.4.7 近地空間的粒子輻射 11
1.4.8 地球軌道上的空間外熱流 12
1.4.9 月球和行星的空間熱環境 13
1.4.10 發射和上升段的熱環境 16
1.5 本章小結 16
參考文獻 16
第2章 空間輻射制冷器技術 18
2.1 發展概況 18
2.1.1 國外研究現狀 18
2.1.2 國內研究現狀 22
2.1.3 發展趨勢 25
2.2 原理與主要類型 26
2.2.1 輻射制冷基本原理及特點 26
2.2.2 輻射制冷器設計原則 27
2.2.3 輻射制冷器的主要類型 27
2.3 熱學設計 31
2.3.1 設計依據 31
2.3.2 太陽同步軌道應用的G型輻射制冷器設計 31
2.3.3 輻射耦合因子的計算方法 38
2.3.4 地球同步靜止軌道錐形輻射制冷器熱學設計 43
2.4 結構設計 45
2.4.1 結構設計簡介 45
2.4.2 二級組件結構設計 46
2.4.3 一級組件結構設計 47
2.4.4 外殼組件結構設計 48
2.4.5 防污罩及其展開機構設計 49
2.4.6 級間隔熱組件結構設計 51
2.4.7 結構輕量化與力學分析 53
2.5 輻射制冷器制造工藝 56
2.5.1 曲面反射屏加工及工藝 56
2.5.2 平面鏡加工工藝 56
2.5.3 冷塊黑體工藝 57
2.5.4 輻射板工藝 57
2.5.5 支撐件的工藝 57
2.5.6 表面塗層要求 57
2.6 污染的預防和控制 58
2.6.1 機理 58
2.6.2 零部件材料選取與污染防控 59
2.6.3 結構中的污染屏蔽設計 59
2.6.4 輻射制冷器防污染的過程控制 59
2.7 星地兼容探測器杜瓦 61
2.7.1 杜瓦設計 62
2.7.2 地面測試技術 63
2.8 本章小結 64
參考文獻 65
第3章 空間機械制冷機技術 66
3.1 概況 66
3.2 斯特林型制冷機 72
3.2.1 制冷原理 72
3.2.2 回熱器 77
3.2.3 換熱器 81
3.2.4 脈管 83
3.2.5 相位調節器 85
3.2.6 線性壓縮機 87
3.3 長壽命技術 93
3.3.1 機械制冷機失效模式分析 93
3.3.2 失效模式控制技術 99
3.3.3 制冷機可靠性考核方法 104
3.3.4 制冷機可靠性評價技術 110
3.4 本章小結 120
參考文獻 120
第4章 試驗技術 129
4.1 試驗簡介 129
4.2 力學試驗 130
4.3 真空熱試驗 131
4.4 低溫形變及低溫光校測試試驗 133
4.4.1 計算及分析 134
4.4.2 測試技術 134
4.4.3 殘餘應力測量和調整 136
4.4.4 低溫光校 140
4.5 其他試驗 141
4.5.1 輻射制冷器單項試驗 141
4.5.2 載荷紅外定標、探測性能和電磁兼容等相關試驗 142
4.6 本章小結 143
參考文獻 143
第5章 控制技術與應用 144
5.1 機械制冷機與紅外探測器耦合技術 144
5.1.1 耦合繫統的作用 144
5.1.2 耦合技術的分類 144
5.1.3 集成探測器杜瓦制冷機組件 146
5.1.4 集成探測器杜瓦組件 148
5.1.5 耦合技術應用 151
5.1.6 耦合技術發展趨勢 153
5.2 機械制冷機與紅外儀器集成安裝技術 154
5.3 機械制冷機熱控技術 155
5.4 制冷器控制技術 156
5.4.1 測溫原理及技術 156
5.4.2 機械制冷控制技術 160
5.4.3 輻射制冷控制技術 164
5.5 振動控制技術 165
5.5.1 被動減振技術 166
5.5.2 主動減振技術 167
5.6 電磁干擾控制技術 170
5.6.1 電磁干擾分析 171
5.6.2 電磁干擾抑制設計 172
5.6.3 物理磁屏蔽技術 173
5.7 本章小結 175
參考文獻 175
第6章 低溫繫統集成經典案例介紹 178
6.1 哈勃太空望遠鏡低溫集成繫統 178
6.2 詹姆斯 韋伯太空望遠鏡低溫繫統集成 180
6.3 空間紅外望遠鏡低溫繫統集成 181
6.4 風雲四號衛星低溫繫統集成 182
6.5 本章小結 183
參考文獻 184
第7章 其他形式空間制冷技術 185
7.1 液化氣體杜瓦 185
7.2 布雷頓制冷技術 189
7.3 VM制冷技術 192
7.4 J-T制冷技術 195
7.5 固體制冷技術 200
7.6 熱電制冷技術 201
7.7 吸附式制冷技術 204
7.7.1 吸附式制冷原理 204
7.7.2 可再生吸附概念 204
7.7.3 氫吸附制冷機 205
7.8 復合制冷技術 207
7.8.1 輻射制冷復合機械制冷 207
7.8.2 輻射制冷復合半導體制冷 208
7.8.3 超流氦杜瓦復合機械制冷及絕熱去磁復合制冷 209
7.8.4 復合制冷技術的應用趨勢 210
7.9 激光制冷技術 211
7.9.1 激光制冷試驗進展 212
7.9.2 激光制冷的效率分析 213
7.9.3 激光制冷機的熱力設計 213
7.10 本章小結 215
參考文獻 215
後記 218
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