舱外热辐射器

通常指设置在航天器之外、连接于航天器而又独立的辐射散热器。大部分热管辐射器都具有良好的抗空间碎片及微流星撞击性能，而单槽道热管辐射器、轻质可展开辐射器和高温热管辐射器适应高功耗需求，适用于载人航天和深空探测，热二极管辐射器、微热管及环路热管辐射器能够实现高精度控温，航天器可根据实际需求选择相应辐射器结构形式。

简介通常指设置在航天器之外、连接于航天器而又独立的辐射散热器。大部分热管辐射器都具有良好的抗空间碎片及微流星撞击性能，而单槽道热管辐射器、轻质可展开辐射器和高温热管辐射器适应高功耗需求，适用于载人航天和深空探测，热二极管辐射器、微热管及环路热管辐射器能够实现高精度控温，航天器可根据实际需求选择相应辐射器结构形式1。

应用一般地说，当航天器所需排散的热量较小的时候，利用其户身的蒙皮表面作为辐射散热面就足以胜任，而当需要排散相当大量的废热的时候，如有大功率的动力系统或需要特殊的热控如生命保障系统的情况，就需设置专门的舱外辐射换热器这种辐射换热器独立于航天器，又与航天器相连。其面积大小、设置方位与许多条件有关，如排热量要求的大小、所要求的温度水平、接受外热流的状况、受航天器本休影响的状态以及表面性质在轨道周期内和整个寿命期内的变化状况等。当然，由于直接面对空间。这种辐射换热器也会面临微流星的撞击和表面涂层性能衰退等问题2。

展望热管辐射器的研究方向及发展趋势总结如下。

首先，新型热管辐射器的研究的主要方向是辐射器结构的改善或者创新，以提高辐射器的适应性和传热性能。如适应低功率冷热周期性交替变化环境的热二极管辐射器，提高热管传热性能的单槽道热管辐射器，适应温度环境急剧变化的具有热存储功能的各种先进辐射器结构。其中，可展开式辐射器是在辐射器构型上的主要研究方向，也是未来大型航天器辐射器发展的主要趋势之一。可展开辐射器可以是铰接的多辐射面板结构，也可以是柔性结构，其散热及可靠性上都有较大优势，研究的难点在于辐射器的材料选择、连接和密封技术以及在轨装配及展开性能，其中密封及在轨展开是难点。随着航天器功率的增加（MW 级），可展开式热管辐射器将是辐射器研究的重点。

其次，热管辐射器管壁和面板材料以及工质性质研究。热管辐射器的材料和工质必须适应工作温度环境，管壁和工质不具有渗透性，相容且工质不能对管壁具有腐蚀性等。为适应不同散热温度，已开发出多种辐射器材料及工质。管壁主要有铝材、镍合金和钛合金等，铝材适用于中低温，镍、钛合金则适用于中高温范围，而面板材料则主要有铝蜂窝板、最新的双面碳－碳（C－C）表面结构，其中C－C表面结构具有高发射、低吸收，适用温度范围广（高温可达550K）等优点，是新型辐射器面板的较大改进。在工质方面，低温的有氨、全氟三乙胺、硅油等，中温的主要是水、乙醇或混合溶液，高温的主要是液态金属作为工质，如钠、钾等。研究新型辐射器过程中，根据工作温度的不同，设计辐射器结构，然后合理选择辐射器材料及工质，生产试验产品进行试验，是新型辐射器研究的主要途径2。

总结当今世界各航天大国已发射的载人航天器，都采用了以流体回路为主的主动热控技术，辐射器为单相流体回路辐射器，但鉴于航天器功耗日益增加及空间碎片激增问题，热管辐射器将是未来航天器主要采用的辐射器种类之一，尤其是可展开辐射器及高温辐射器是未来载人航天器的首选。国外新型热管辐射器的研究发展状况，对我国新型高性能空间辐射器的研究，如结构设计、材料及工质的选择具有一定的借鉴意义1。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所