专利名称：改进了热控制的三轴稳定的同步卫星的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是三轴稳定同步卫星，更具体的说是涉及所说卫星的温度控制。
众所周知，卫星上所携带的电气设备是以热的形式消耗能量。为了将上述设备保持在一最佳的工作温度范围，必须从卫星上移走过量的热能。而且人们还知道要将热能这样移走只能通过向空间辐射来实现。
稳定于轨道中的三轴同步卫星，特别是远程通讯卫星，包含有一北面和一南面，它们是彼此相对而且分别与地球的极轴正交，通常，将热从卫星辐射进空间就是由这用作热辐射器的北南两面来实现的。这样的散热过程是有利的，这是因为北面和南面·相对于卫星的其它面而言在全年的时间里经受的阳光照射最少；·在一天的时间里具有恒定的照度，也就是说在转一圈时它能避免极度的温度变化。
但是，在由上述电气设备消耗的热能很多时，就可能发生下述情况由这北面和南面移走的热能不足以给上述设备提供一最佳的工作温度。
因而本发明的目的在于增加运行卫星的散热能力，以避免这种缺点。
为此，按照本发明，这同步卫星沿它的三个轴稳定在它的轨道上，而且包含有至少一个第一面和至少一个第二面，它们是当第二面处在阴影中时，则第一面由太阳所照射，反之也然。值得指出的是，这种同步卫星是在至少一个第一面和至少一个第二面之间包含有热耦连装置。
这样，按照本发明，至少有一个第一面和至少有一个第二面一起被当作一整体来进行卫星的额外热控制，它是通过将过量的热能从卫星的向阳侧(该侧具有最小的向外散热的能力)传递到阴影侧，该侧具有很强的向外散热的潜力。这样增大卫星的总的热量散逸能力，它的射频功率因而增大。
在一优选实施例中，为易于将安装在所述卫星上的热辐射装置(电气设备)产生的热移向卫星的外部，这些热辐射装置至少部分安装在上述第一(组)和第二(组)面上，上述热的耦连装置确保了安装在至少一个第一面上的上述热辐射装置与安装在至少一个第二面上的上述热辐射装置之间的热量传递。这样，由被太阳照射的一面(因此，极少或不可能有热散逸)携带的热辐射装置产生的热就从卫星的较易散热的阴影侧转移到外面。
这种第一面和第二面可以是由一个东面和一个西面组成，它们相互对着，分别横截所述的轨道。同样，第一面和第二面也可以由一个永远对着地球的向地面，和一个永远背离地球的背地面组成，所说的向地面和背地面分别与赤道面相正交。
所说的热耦连装置可以由任何能传导热的装置构成。但最好这种热耦连是热管(heat pipe)(一般也叫流体环)，它含有一种可汽化和凝结的流体，交替地经受从液相到汽相，然后又从汽相到液相的转变。
特别是在远程通讯卫星的情形，上述的散热装置可以是行波管，一般都用首写字母TWT表示，特别是所说的这些装置都具有一辐射集热器可以具有很大的传递能力。这样的行波管具有一在很高温度上工作的集热器，当与保持在大约80℃的管体比较时，其温度大约为200℃。在此情形下，将上述行波管管体安装在卫星的第一(组)和第二(组)面上并将集热器至少安放在卫星外面的北面或南面是很有利的。
附图将说明本发明可实施的方式。在这些附图中相同的零件都赋予相同的标号。
图1按照本发明图示出了一颗处于它的同步轨道上的卫星。
图2以透视的方式图示出了本发明的一个实施例。
在图1中，所示的是一颗三轴稳定在它的绕地球3的轨道2上的同步卫星1。该卫星1具有一平行六面体的外形，它包含有与地球极轴垂直的一个北面4和一个南面5，以及一个向地面6，一个背地面7，一个东面8和一个西面9，这后四个面6到9都与赤道平面正交。
上述向地面6和背地面7都分别永远地朝向地球和背离地球。轨道2垂直横穿东面8和西面9。
设置有两光电池板10和11以供给卫星1电能。
设置有两光电池板10和11以供给卫星1电能。
通常，如象卫星1那样卫星，的热控制是将北、南两面4和5单独用作散热器来实现的，如上所述，可将这两个面进行热耦连。
按照本发明在卫星1中也可对面6到面9加以利用。
如图2所示，卫星1封装有一些散热装置12，例如行波管，在里面。
在图2所示的具体实施例中，这些行波管12都是这样安装的，使得它们的辐射集热器13伸出在北面4外，而它们的管体14则相应安置在东面8和西面9上。此外，安装在东面8上的行波管管体14与安装在西面9上的行波管12的管体14通过热管15和16进行热耦连。这些热管都是流体循环型的，其中都封装有可气化又可凝结的液体，它们交替地经历从液相到汽相和与之相反的转变。
在所示例子中，每个热管15和16都包含有与安装在东面8上的管体14接触的分支15A或16A，和与安装在西面9上的管体14接触的分支15B或16B，以及连接分支15A和15B或16A和16B的中间部分15C或16C。
同样配置的散热装置12可以安装在南面5一侧。
这样，在东面8和西面9之间就实现了热耦连。
从前述容易明白，按照本发明，下述的一些面也可进行热耦连·向地面6和背地面7；·东面8和西面9，以及向地面6和背地面7；·东面8同时与西面9和向地面6等等，这样的热耦连的目的是连续不断地将多余的热能从卫星1的向阳侧传递到阴影侧。
通过实施本发明，因而在不增大卫星尺寸的情形下提高卫星的散热能力。
权利要求
1.沿其三根轴稳定在其轨道(2)上的同步卫星(1)，它至少在其一个第一面和至少其一个第二面之间包含有热的耦连装置(15，16)。其特征在于上述第一面(6，8)和第二面(7，9)是这样的当第二面处于阴影中时，第一面就受到太阳的照射，反之也然。
2.按照权利要求1所述的同步卫星(1)，其特征在于第一和第二面是由东面(8)和西面(9)所组成的，它们相互对着，分别横截所述轨道(2)。
3.按照权利要求1或2中的一项所述的同步卫星(1)，其特征在于第一和第二面是由永远指向地球的向地面(6)和一个永远背离地球的背地面所组成的，上述向地面和背地面分别与赤道相正交。
4.按照权利要求1到3中的一项所述的同步卫星(1)，其特征在于上述第一和第二面(6-9)携带有一些散热装置(12)，而且上述热的耦连装置(15，16)确保了在被至少一个第一面携带的上述装置和被至少一个第二面携带的上述装置之间的热量传递。
5.按照权利要求1到4中的一项所述的同步卫星(1)，其特征在于这样的热的耦连器件(15，16)就是热管，它含有一种可汽化和凝结的流体，交替地经受从液相到汽相，然后又从汽相到液相的转变。
6.按照权利要求4到5中的一项所述的同步卫星(1)，其特征在于上述的散热装置(12)是一些行波管。
7.按照权利要求6所述的同步卫星(1)，它包含有一北面和一南面，它们是彼此相对而且与地球(3)的极轴正交，其特征在于将上述行波管管体(14)安装在卫星的第一(组)和第二(组)面(8，9)上和将行波管的集热器(13)安放在卫星(1)外面，至少是在上述北面和南面(4，5)中之一的那一侧。
全文摘要
本发明设计的是一种沿其三根轴稳定在其轨道上的同步卫星,它至少由一个第一面(8)和至少一个第二面(9)组成,使得当第二面处在阴影中时第一面却被太阳所照射着,而且反之也然。本发明的特征在于:此卫星在至少一个第一面(8)和至少一的第二面(9)之间包含有效耦连装置(15,16)。本发明可用于卫星的温度控制,尤其是用于远程通信卫星。
文档编号B64G1/46GK1246831SQ9880242
公开日2000年3月8日 申请日期1998年2月6日 优先权日1997年2月10日
发明者J·C·卡萨格内, B·莫瑟蒂, D·勒布罗, P·库特奥 申请人:阿尔卡泰尔公司