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航空相机焦面组件相变温控设计及验证

郭亮 吴清文 丁亚林 张洪文 张继超 冷雪 李延伟

郭亮, 吴清文, 丁亚林, 张洪文, 张继超, 冷雪, 李延伟. 航空相机焦面组件相变温控设计及验证[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2060-2067.
引用本文: 郭亮, 吴清文, 丁亚林, 张洪文, 张继超, 冷雪, 李延伟. 航空相机焦面组件相变温控设计及验证[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2060-2067.
Guo Liang, Wu Qingwen, Ding Yalin, Zhang Hongwen, Zhang Jichao, Leng Xue, Li Yanwei. Phase change thermal control design and verification of focal plane in aerial camera[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(8): 2060-2067.
Citation: Guo Liang, Wu Qingwen, Ding Yalin, Zhang Hongwen, Zhang Jichao, Leng Xue, Li Yanwei. Phase change thermal control design and verification of focal plane in aerial camera[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(8): 2060-2067.

航空相机焦面组件相变温控设计及验证

基金项目: 

国防预研项目

详细信息
    作者简介:

    郭亮(1982-),男,助理研究员,博士生,主要从事传热传质学、航空/航天相机热控制、热分析与热试验技术方面的研究。Email:guoliang329@hotmail.com;吴清文(1968-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事光学精密仪器CAD/CAE研究、空间光学遥感器热控技术方面的研究。Email:wuqw@ciomp.ac.cn

    郭亮(1982-),男,助理研究员,博士生,主要从事传热传质学、航空/航天相机热控制、热分析与热试验技术方面的研究。Email:guoliang329@hotmail.com;吴清文(1968-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事光学精密仪器CAD/CAE研究、空间光学遥感器热控技术方面的研究。Email:wuqw@ciomp.ac.cn

  • 中图分类号: V245.62

Phase change thermal control design and verification of focal plane in aerial camera

  • 摘要: 航空相机焦面组件是机载电子设备中具有严格温度要求的重要组件,其工作期间温度过高产生的热噪声和暗电流将导致成像质量下降。讨论分析了某型航空相机焦面组件热设计的特点,采用封装有相变材料的相变温控系统进行散热,根据结构特点和导热路径,给出了热设计方案。采用有限元数值分析方法,建立了热平衡方程和热分析计算模型,应用热分析软件IDEAS-TMG在给定温度边界条件下进行瞬态仿真分析,给出了组件的热响应性能。热分析结果表明:焦面组件和散热器工作温度范围分别为18~31.1 ℃、18~28.2 ℃。所获得的分析结果能够满足热控指标要求。最后通过热实验对采用相变温控系统的热设计方案进行了验证,验证实验结果与数值分析结果吻合较好,结果对比最大偏差均不超过5%,验证了数值分析的正确性和温度预示的有效性。实验过程中焦面组件和散热器工作温度范围分别为18~32.3 ℃、18~29.6 ℃。
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-12-05
  • 修回日期:  2013-01-08
  • 刊出日期:  2013-08-25

航空相机焦面组件相变温控设计及验证

    作者简介:

    郭亮(1982-),男,助理研究员,博士生,主要从事传热传质学、航空/航天相机热控制、热分析与热试验技术方面的研究。Email:guoliang329@hotmail.com;吴清文(1968-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事光学精密仪器CAD/CAE研究、空间光学遥感器热控技术方面的研究。Email:wuqw@ciomp.ac.cn

    郭亮(1982-),男,助理研究员,博士生,主要从事传热传质学、航空/航天相机热控制、热分析与热试验技术方面的研究。Email:guoliang329@hotmail.com;吴清文(1968-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事光学精密仪器CAD/CAE研究、空间光学遥感器热控技术方面的研究。Email:wuqw@ciomp.ac.cn

基金项目:

国防预研项目

  • 中图分类号: V245.62

摘要: 航空相机焦面组件是机载电子设备中具有严格温度要求的重要组件,其工作期间温度过高产生的热噪声和暗电流将导致成像质量下降。讨论分析了某型航空相机焦面组件热设计的特点,采用封装有相变材料的相变温控系统进行散热,根据结构特点和导热路径,给出了热设计方案。采用有限元数值分析方法,建立了热平衡方程和热分析计算模型,应用热分析软件IDEAS-TMG在给定温度边界条件下进行瞬态仿真分析,给出了组件的热响应性能。热分析结果表明:焦面组件和散热器工作温度范围分别为18~31.1 ℃、18~28.2 ℃。所获得的分析结果能够满足热控指标要求。最后通过热实验对采用相变温控系统的热设计方案进行了验证,验证实验结果与数值分析结果吻合较好,结果对比最大偏差均不超过5%,验证了数值分析的正确性和温度预示的有效性。实验过程中焦面组件和散热器工作温度范围分别为18~32.3 ℃、18~29.6 ℃。

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