چگونه از صفحات گرمایش خلاء در گازرسانی قطعات ماهواره استفاده می شود؟

خلاء پخت-به عنوان سخت افزار فضایی قبل از راه اندازی{1}}شرایط لازم
یک تکه نرم کننده گاز خارج شده از یک جزء ماهواره ای می تواند بر روی یک لنز یا یک رادیاتور حرارتی در خلاء فضا متراکم شود و به یک ماموریت پایان دهد. قبل از پرواز، هر مهره، پیچ، و تخته مدار روی یک صفحه گرم شده در یک محفظه خلاء{1} بالا برشته می‌شود و مواد فرار پنهان آن عرق می‌کند.

یکی از مهم‌ترین روش‌های تضمین پاکیزگی در صلاحیت فضاپیما، پخت و پز در خلاء-، یک تکنیک عملیات حرارتی کنترل‌شده است.

در این محیط، روش خروج گاز از اجزای ماهواره‌ای گرمایش خلاء برای حذف آلاینده‌هایی که در غیر این صورت پس از رسیدن فضاپیما به مدار تخلیه می‌شوند، استفاده می‌شود.

عملکرد صفحات گرمایش خلاء در کنترل خروج گاز
صفحات گرمایشی با خلاء به عنوان پایه حرارتی سیستم پخت{0}} عمل می کنند. قطعات مستقیماً روی سطوح صاف و پایدار از نظر حرارتی در داخل یک محفظه خلاء قرار می‌گیرند و به تدریج گرم می‌شوند تا ترکیبات آلی فرار (VOCs)، رطوبت جذب‌شده و مواد شیمیایی پردازش باقی‌مانده را خارج کنند.

شرایط عملیاتی معمولی عبارتند از:

محدوده دما: 100-150 درجه

سطح خلاء: 10⁻◦ mbar یا بالاتر

بسته به پیچیدگی مواد، ممکن است چندین ساعت یا چند روز طول بکشد.

در این شرایط، مواد فرار به دام افتاده از پلیمرها، پوشش‌ها، چسب‌ها و ساختارهای کامپوزیت خارج می‌شوند بدون اینکه توسط هوای محیط که در خلاء زیاد وجود ندارد، دوباره جذب شوند.

پایداری و تمیزی صفحه بسیار مهم است زیرا آخرین سطحی است که قبل از فضا با سخت افزار پرواز در تماس است.

فضا-الزامات مواد صفحه گرمایش درجه
صفحات داغ صنعتی معمولی مشابه صفحات گرمایش خلاء مورد استفاده در پردازش ماهواره ای نیستند. معیارهای مهندسی سطح و مواد بسیار بالا برای جلوگیری از آلودگی اجزای پرنده اعمال می شود.

جنبه های رایج طراحی عبارتند از:

ساخت از فولاد ضد زنگ 316L برای مقاومت در برابر خوردگی و کاهش ویژگی های خروج گاز

سطوح الکتروپلی شده برای کاهش به دام انداختن آلاینده های کوچک

ساختار کاملاً جوش داده شده یا سازگار با خلاء{0}}برای حذف حجم های به دام افتاده

قبل از استفاده عملیاتی اولیه، پیش{0}تهویه از طریق-پخت خلاء با دمای بالا-

روغن ماشینکاری، مایع برش یا آلاینده های سطحی باقیمانده باید قبل از سرویس پاک شود. قوانین پاکیزگی فضاپیماها حتی با وجود ردپای هیدروکربن ها قابل نقض است.

یکنواختی و کنترل حرارتی در عملیات پخت{0}
در طول چرخه های خروج گاز، مدیریت دقیق حرارت بسیار مهم است. حذف ناقص فرار یا آسیب حرارتی به سیستم‌های ظریف مانند بردهای مدار چاپی یا محموله‌های نوری ممکن است ناشی از گرمایش ناهموار باشد.

برای تامین جریان گرمای ثابت، گرمایش معمولاً توسط گرمکن‌های کارتریجی کاشته شده در سراسر بدنه صفحه تامین می‌شود. RTD های تعبیه شده چندگانه (ردیاب های دمای مقاومتی) برای نظارت مستمر دمای سطح استفاده می شود که امکان کنترل حلقه بسته و نقشه برداری دمای مکانی را فراهم می کند.

استانداردهای پاکیزگی در تولید سفینه فضایی تنظیم شده اغلب مطابق با ASTM E595 است، که در آن:

از دست دادن جرم کل (TML) نباید بیش از 1٪ باشد.

مقدار مواد متراکم فرار جمع آوری شده (CVCM) نباید از 0.1٪ تجاوز کند.

طراحی چرخه پخت{0}} مستقیماً تحت تأثیر این معیارها است، که تعیین می کند آیا یک ماده برای استفاده از فضا مناسب است یا خیر.

نکته فرآیند: خنک کننده تنظیم شده برای جلوگیری از تراکم مجدد
مرحله خنک‌سازی تنظیم‌شده یک مرحله مهم اما اغلب نادیده گرفته می‌شود در پخت خلاء-.

اگر قطعات خیلی سریع یا تحت شرایط خلاء نامناسب خنک شوند، مواد فراری که قبلاً آزاد شده اند ممکن است دوباره-روی سطوح جزء متراکم شوند. این می‌تواند ساعت‌ها تلاش برای خروج گاز را باطل کند و تهدیدات آلودگی را دوباره ایجاد کند.

به همین دلیل، معمولاً از خنک کردن تدریجی-تنظیم شده استفاده می‌شود:

کاهش تدریجی درجه حرارت- تحت خلاء حفظ شده

پمپاژ مداوم برای از بین بردن گونه های بخار باقی مانده

تثبیت در فلات دمای متوسط ​​در صورت لزوم

به‌جای سپرده‌گذاری مجدد روی سخت‌افزار ظریف، این تضمین می‌کند که مواد فرار به طور کامل از سیستم حذف شوند.

تمیزی به عنوان ویژگی سیستم صفحه گرمایش
صفحه گرمایش یک ابزار غیرفعال در تولید فضاپیماهای-با قابلیت اطمینان بالا در نظر گرفته نمی‌شود. بلکه به عنوان یک جزء فعال سیستم برای کنترل آلودگی در نظر گرفته می شود.

تمیزی تجهیزات پروازی می تواند مستقیماً تحت تأثیر انتشار ذرات، خرابی بایندر یا دفع سطح از خود صفحه قرار گیرد. در نتیجه، طراحی صفحه باید در طول چرخه‌های حرارتی متعدد، عملکرد نزدیک به-خود گازی-به صفر برسد.

از آنجا که هیچ بافر اتمسفر برای رقیق کردن آلاینده ها وجود ندارد، محیط خلاء این نیاز را تشدید می کند.

نتیجه‌گیری: تجهیزات درجه{{0}فضا برای آمادگی پرتاب با آلودگی صفر
گازهای خروجی قطعات ماهواره ای از صفحات گرمایش خلاء استفاده می کند که متعلق به کلاس خاصی از تجهیزات حرارتی است که برای پایداری، دقت و تمیزی استثنایی در نظر گرفته شده است. مواد شیمیایی فرار قبل از پرتاب توسط چرخه‌های پخت خلاء با دقت تنظیم شده از مواد فضاپیما حذف می‌شوند و قابلیت اطمینان طولانی‌مدت-در مدار را تضمین می‌کنند.

در نهایت، صفحه گرمایش در یک ماهواره پخت-محفظه بیرونی به عنوان ابزاری درجه یک فضایی عمل می‌کند که تضمین می‌کند فقط فضاپیما صعود می‌کند-نه ابری از ساخت خودش. سفر به اتاق تمیز نهایی، که خلاء فضا است، در یک صفحه گرم شده شروع می شود که بسیار تمیز و کاملاً کنترل می شود.