De thermische vacuüm testkamer wordt voornamelijk gebruikt als grondtest om het vacuüm, koude zwarte en zonnestraling milieu van ruimtevaartuigen in de ruimte te simuleren. Dit soort tests wordt uitgevoerd op afzonderlijke machines (componenten), subsystemen en het hele ruimtevaartuig. Tijdens de simulatietest verkeert het monster meestal in werkende staat en worden de bedrijfsparameters en milieuparameters gemeten.
Een grondtest die het vacuüm, de koude duisternis en de zonnestraling van een ruimtevaartuig in de ruimte simuleert. Deze test wordt uitgevoerd op individuele machines (componenten), subsystemen en het hele ruimtevaartuig. Tijdens de simulatietest verkeert het monster meestal in werkende staat en worden de bedrijfsparameters en milieuparameters gemeten.
Simulatie van de vacuümomgeving
De vacuümgraad van de omgeving waar het ruimtevaartuig zich bevindt is 13.3~13.3×10-10 MPa (10-4~10-14 mmHg). Vanuit het perspectief van warmteoverdracht is de vacuümgraad van 13.3 MPa voldoende voor het ruimtevaartuig. Noodzaak van simulatie van effecten van thermophysische eigenschappen. Om de testkosten te besparen, wordt de vacuümgraad die wordt gebruikt bij het testen van thermische vacuüm gewoonlijk ingesteld op een waarde van beter dan 13.3 MPa. Om de prestaties van droge wrijving en koude laswerkzaamheden van bepaalde bewegende delen en uitbreidingsmechanismen te beoordelen en te bestuderen, en om de sublimatie, gewichtsverlies, veroudering en andere effecten van materialen onder vacuümomstandigheden te bestuderen, is het noodzakelijk een combinatie van hogere vacuüm en andere omgevingsfactoren in de ruimte te gebruiken. Wanneer de test wordt uitgevoerd, kan een vacuümgraad van 13.3×10-1~13.3×10-10 MPa (10-5~10-14 mmHg) worden verkregen in een kleine en middelgrote ruimtesimulator.
Simulatie van koude en donkere omgevingen
De thermische achtergrondtemperatuur van het universum is 4K en de absorptiecoëfficiënt is 1, wat overeenkomt met een ideaal zwart lichaam. Bij het simuleren van dit warmteafleider effect op de grond wordt meestal een zwart stralingsscherm gebruikt dat wordt gekoeld door vloeibare stikstof. De gesimuleerde temperatuur van het scherm is lager dan 100K en de absorptiecoëfficiënt is hoger dan 0.9. Wanneer de karakteristieke grootteverhouding tussen de simulatiekamer en het ruimtevaartuig groter is dan 2:1, is de thermische simulatiefout minder dan 1%, en kunnen dergelijke fouten worden gecorrigeerd door middel van theoretische berekeningen. Voor de kalibratietest van de sensor op afstand moet de achtergrondtemperatuur van de warmteafleider lager zijn dan 20K.
Simulatie van zonnestraling
Elektromagnetische zonnestraling is gelijk aan een 6000K zwarte lichaamsstraling en is de belangrijkste externe warmtebron van het ruimtevaartuig. Aarde-circulating ruimtevaartuigen zijn ook onderworpen aan aarde albedo en aarde infrarood straling in een baan. Zonnesimulatoren gebruiken gewoonlijk carbon booglampen of hoogspanning korteboogxenonlampen als lichtbronnen, en zijn uitgerust met off-as, coaxiale of divergerende optische systemen om een bepaalde bestralingsintensiteit, spectrum, uniformiteit en collimatiehoek te creëren om zonlicht te simuleren. Intensiteit en energiespectrumverdeling. Omdat de productie en het testen van zonnesimulatoren erg duur zijn, worden voor de meeste ruimtevaartuigen met minder complexe vormen vaak simulatiemethoden voor warmteflux gebruikt in plaats van zonnesimulaties. De gebruikte verwarmers omvatten infrarode verwarmers, kwartslamparrays, kooiresistentiebladen, patch resistance heaters, elektrische verwarmingsbuizen en hun combinaties. Het nadeel van deze methode is dat het energiespectrum en collimatie van zonlicht niet kunnen worden gesimuleerd. Voor ruimtevaartuigen met complexe vormen en speciale componenten zoals vleugels van zonnecellen, zonnesensoren en grote antennestructuren zijn zonnesimulatoren nog steeds nodig voor bestralingstests.
Normen voor het testen van thermische vacuüm:
„GJB 3758-99 Thermal Simulation Method for Satellite Vacuum Thermal Test”
Op dit moment zijn er maar heel weinig laboratoria die thermische vacuümtests kunnen uitvoeren. Ze omvatten voornamelijk het Environmental Reliability and Electromagnetic Compatibility Test Center, het Aerospace Environmental Reliability Test and Inspection Center, etc.
