太空的溫度環(huán)境非常惡劣，高溫時有炎熱的太陽直射，極寒時則溫度可達(dá)-270℃，想要在這種高低溫差巨大的環(huán)境下維持各星上設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，“恒溫”保持不可或缺。航天二院空間工程總體部熱控班組，就是這樣一群為衛(wèi)星穿上“恒溫衣”的人。
細(xì)致入微，為衛(wèi)星“避暑御寒”
“人體可以通過穿衣、吹空調(diào)等來維持體溫，但是在外太空的衛(wèi)星想要維持‘體溫’卻沒有那么簡單?！卑嘟M負(fù)責(zé)人王博士介紹。熱控設(shè)計師需要在結(jié)構(gòu)布局及飛行剖面的基礎(chǔ)上，綜合考慮能源、重量及成本代價，提出切實可行的熱控措施，既要考慮結(jié)構(gòu)布局，又要考慮電單機熱耗；既要開展軟件仿真，又要參與硬件實施；既要考慮驟升驟降的瞬態(tài)工況，又要考慮長期保持的穩(wěn)態(tài)工況；既要從硬件上開展熱控產(chǎn)品的投產(chǎn)，又要從軟件上考慮熱控算法的電測；既要從理論上分析熱控措施是否合理，又要在實踐中檢驗熱控方案是否正確。王博士說：“每顆衛(wèi)星設(shè)計的熱控實施都不一樣，我們要綜合考慮各種因素，為其設(shè)定出專屬方案，從而保障在軌任務(wù)順利進行”。
追求極致，為衛(wèi)星“節(jié)能降耗”
衛(wèi)星每多一瓦能耗，就會多一份負(fù)擔(dān)。所以，如何讓衛(wèi)星“節(jié)能降耗”也是擺在熱控設(shè)計師眼前的一個難題。在一次星上產(chǎn)品熱控設(shè)計中，為了實現(xiàn)更高的精度要求，需要將一艙外設(shè)備的溫度穩(wěn)定度控制在±2℃以內(nèi)，而班組以往所設(shè)計的該類產(chǎn)品溫度穩(wěn)定度普遍在±5℃。項目研制周期迫在眉睫，在查閱了大量文獻(xiàn)后，設(shè)計師小魏提出了在控制設(shè)備本體溫度外，額外將艙板進行控溫的解決方案。雖然理論上可行，但在仿真評估中發(fā)現(xiàn)，直接給艙板進行控溫的功耗代價超出預(yù)期，設(shè)計工作再次陷入僵局?！敖^對不能讓問題卡在我們身上，我們要把思路再打開。”王博士說。大家反復(fù)研究方法、查找問題原因、總結(jié)經(jīng)驗……最終，設(shè)計師小李用創(chuàng)新思路打破僵局：利用支架進行控溫。在獲得肯定后，小李隨即開展了工作，一邊優(yōu)化控溫措施，一邊和結(jié)構(gòu)設(shè)計師迭代支架的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。功夫不負(fù)有心人，小李不僅成功實現(xiàn)了±2℃以內(nèi)的溫度控制，還將能耗代價降低了60%以上，有效實現(xiàn)了指標(biāo)要求并通過飛行試驗考核。
披星戴月，為衛(wèi)星“保駕護航”
一顆衛(wèi)星進入太空前，需要通過熱試驗來考核熱設(shè)計，到底能把衛(wèi)星溫度控得有多穩(wěn)、有多準(zhǔn)，都將在這一次大考中得到充分驗證。2024年熱控班組共承擔(dān)20余項熱控系統(tǒng)研制任務(wù)，經(jīng)歷了10余次熱試驗考核，由于常作為衛(wèi)星轉(zhuǎn)接段或出廠前的“收尾”節(jié)點，為保質(zhì)按時完成任務(wù)，班組成員連續(xù)加班加點已成常態(tài)。這不僅是對熱控系統(tǒng)的考核，在高強度工作下還要確保試驗過程萬無一失，更是對熱控設(shè)計師的一次大考。臨近年關(guān)，為全力確保型號任務(wù)節(jié)點，三個熱試驗任務(wù)并行開展。雖然任務(wù)很重，但是班組堅持“目標(biāo)不變、標(biāo)準(zhǔn)不降”?！霸囼炃按_認(rèn)關(guān)罐前狀態(tài)，關(guān)罐后確認(rèn)真空及熱沉建立情況，進工況前后與各分系統(tǒng)確認(rèn)所有星上產(chǎn)品工作狀態(tài)，工況內(nèi)光照地影每切換一次都要做數(shù)據(jù)記錄和指標(biāo)復(fù)合性判讀，為衛(wèi)星保駕護航絕對不能有紕漏”，王博士時常掛在嘴邊的提醒成為班組每一名成員的行動準(zhǔn)則。從關(guān)罐、環(huán)境建立，再到進工況，熱控團隊成員仔細(xì)核對每一項技術(shù)狀態(tài)，檢查每一項數(shù)據(jù)，確保不出現(xiàn)任何問題。
從熱試驗開始的那一刻起，熱控設(shè)計師就必須連軸轉(zhuǎn)，為衛(wèi)星“保駕護航”。班組成員輪流值守，迎著落日上班，迎著朝陽回家，雖然從事著一份高強度的工作，他們卻甘之如飴?！翱吹叫l(wèi)星穿上我們?yōu)樗麑俣ㄖ频摹銣匾隆W耀蒼穹，一切都值了。”王博士說。（文/王玨 陳靜）
