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包括冷却系统的航天器的制作方法

2021-09-03 23:35:00 来源:中国专利 TAG:航天器 闭环 冷却 包括 公开


1.本公开内容涉及航天器,并且更具体地涉及包括闭环冷却系统的航天器。


背景技术:

2.航天器包括各种产生热的部件。例如,卫星可以包括在运行期间产生热的有效负载,比如成像系统或天线阵列。为了将部件保持在期望的运行温度范围内,航天器可以包括冷却系统,其去除由产热部件产生的热。用于航天器的一些冷却系统采用被动(passive)机构来散热,比如导热管和散热器。然而,被动冷却系统对热消散设置了上限,这限制了有效负载输出,从而限制了航天器设计。例如,一些被动冷却系统可以将有效负载部件的功率限制为小于20瓦,并且将功率密度限制为小于40瓦/in2。
3.一些用于航天器的冷却系统采用氨作为冷却剂。然而,氨是有毒的,并且可产生与其他材料的相容性问题——例如,在水或氢氧化物的存在下,氨可以腐蚀通常用于航天器部件的铝。进一步地,在一些冷却系统中,氨被高度加压(例如,400psi)。高压可带来更高的泄漏风险,这可降低冷却性能,并从而降低部件性能,并且在一些情况下可使得泵送流体冷却系统产生灾难性故障。基于氨的冷却系统还可在80℃以上表现出明显的性能下降。这些和其他问题结合使得基于氨的冷却剂在航天器中的储存、分配和使用变得繁重、危险,并对于航天器的设计是限制性的。
4.因而,鉴于上述,在冷却航天器部件中存在挑战。


技术实现要素:

5.为了解决上述问题,根据本公开内容的一个方面,提供了一种航天器。在这一方面,航天器包括一个或多个产热部件,以及配置为去除由该一个或多个产热部件产生的热的闭环冷却系统。闭环冷却系统包括限定闭环的冷却剂通道,位于冷却剂通道内的冷却剂——该冷却剂包括100磅/平方英寸或更低的静压并且该冷却剂穿过冷却剂通道处于单一液相,以及配置为使冷却剂移动穿过冷却剂通道的一个或多个泵。闭环冷却系统进一步包括沿着冷却剂通道布置的第一热交换部件——该第一热交换部件配置为将来自产热部件的热传递至冷却剂,以及沿着冷却剂通道布置的第二热交换部件——该第二热交换部件配置为从冷却剂去除热。
6.本公开内容的另一方面涉及一种航天器,该航天器包括一个或多个产热部件,以及配置为去除由一个或多个产热部件产生的热的闭环冷却系统。在这这一方面,闭环冷却系统包括限定闭环的冷却剂通道,位于冷却剂通道内的烃冷却剂——该烃冷却剂穿过冷却剂通道处于单一液相,以及配置为使烃冷却剂移动穿过冷却剂通道的一个或多个泵。闭环冷却系统进一步包括沿着冷却剂通道布置的第一热交换部件——该第一热交换部件配置为将来自有效负载的产热部件的热传递至烃冷却剂,以及沿着冷却剂通道布置的第二热交换部件——该第二热交换部件配置为从烃冷却剂去除热。
7.本公开内容的又另一方面涉及一种航天器,该航天器包括含有一个或多个产热部
件的有效负载,以及包括闭环冷却系统的载具平台,该闭环冷却系统配置为去除由有效负载的一个或多个产热部件产生的热。在这一方面,闭环冷却系统包括限定闭环的冷却剂通道——该冷却剂通道包括平台冷却剂通道部分和有效负载冷却剂通道部分,位于冷却剂通道内的冷却剂,以及配置为使冷却剂移动穿过冷却剂通道的一个或多个泵。闭环冷却系统进一步包括沿着有效负载冷却剂通道部分布置的第一热交换部件——该第一热交换部件配置为将来自有效负载的产热部件的热传递至冷却剂,将平台冷却剂通道部分联接至有效负载通道部分的快速断开配件,以及沿着平台冷却剂通道部分布置的第二热交换部件——该第二热交换部件配置为从冷却剂去除热。
8.本公开内容的又另一方面涉及一种航天器,该航天器包括含有一个或多个产热部件的有效负载,以及配置为去除由有效负载的一个或多个产热部件产生的热的闭环冷却系统。在这一方面,闭环冷却系统包括限定闭环的冷却剂通道,位于冷却剂通道内的冷却剂,配置为使冷却剂移动穿过冷却剂通道的一个或多个泵,以及沿着冷却剂通道定位的一个或多个增材制造的热交换部件。
9.已经讨论的特征、功能和优点可以在各种实例中独立地实现,或者可以在又其他实例中组合,参考以下描述和附图可以看到其进一步的细节。
附图说明
10.图1显示了描绘包括根据本公开内容的实例的冷却系统的实例航天器的图示。
11.图2显示了描绘包括根据本公开内容的另一实例的冷却系统的实例航天器的图示。
12.图3显示了示意性地描绘根据本公开内容的实例的用于航天器的实例冷却系统的图示。
13.图4显示了描绘根据本公开内容的实例的实例增材制造的热交换部件的图示。
具体实施方式
14.鉴于以上讨论的考虑事项,公开了涉及包括闭环冷却系统的航天器的实例。简而言之,一个实例冷却系统包括限定闭环的冷却剂通道,位于冷却剂通道内的单相液体冷却剂,以及配置为使冷却剂移动穿过冷却剂通道的一个或多个泵。沿着冷却剂通道布置的第一热交换部件将来自产热部件(例如,航天器有效负载的部件)的热传递至冷却剂,并且沿着冷却剂通道布置的第二热交换部件从冷却剂去除热,由此由航天器排出热。在一些实例中,单相液体冷却剂包括100磅/平方英寸的绝对压力(psia)或更低(例如,在一些实例中低至4psia)的静压。与较高压冷却系统相比,这种情况下的压力可以有助于降低冷却剂泄漏的风险,并且可以促进在环境压力下制造和填充冷却系统。在一些实例中,快速断开配件用于连接冷却系统的平台和有效负载部分,进一步帮助简化制造、集成和测试。与被动冷却结构相反——被动冷却结构在一些实例中可将有效负载部件的功率限制为小于20瓦并将功率密度限制为小于40瓦/in2,在一些实例中,本文所公开的冷却系统可以提高热管理能力以允许在各种条件下有效负载部件的功率高达150瓦,功率密度为200瓦/in2或更高,并且运行温度高达150℃。
15.在一些实例中,冷却剂包括基于烃的液体,这种液体包括一种或多种c8

c15烷烃、
烯烃、炔烃和/或芳烃。在更具体的实例中,冷却剂包括c8

c15异烷烃的混合物,其具有选定的凝固点和沸点,使得冷却剂在整个运行温度和压力范围内保持在单一液相。这种冷却剂还可以被选择具有足够高的导热率(例如,在0.08至0.2w/m

k之间)和足够高的比热(例如,在1.5至3.0kj/kg

k之间)以使得冷却系统对于期望的应用能够以适当的高密度消散相对大量的热,这支持了更高功率和更复杂的有效负载。在一些实例中,冷却剂在高达100℃的温度下以及在其他实例中在高达150℃的温度下泵送时可以消散相对大量的热。相反,基于氨的冷却剂在80℃以上可表现出显著的性能下降。进一步地,由于烃冷却剂不是氧化性的,与使用比如氨和水的冷却剂相比,这种冷却剂可以减小腐蚀平台和有效负载冷却系统部件的可能性,并且在一些实例中可以充当用于循环冷却剂的泵的合适的润滑剂和冷却剂。这种冷却剂还可以是介电的,使得冷却剂能够被泵送到电子设备上。进一步地,当暴露于类似于在太空中遇到的辐射时,这种冷却剂可以显示出可接受的产氢水平。
16.图1示出了包括根据本公开内容的实例的冷却系统的实例航天器。在该实例中,航天器采取卫星100的形式,该卫星100承载包括产热部件的有效负载102。在一些实例中,有效负载102可以包括用于通信的发射和接收天线阵列。进一步地,在一些实例中,有效负载102可以包括成像系统(例如,雷达成像系统、光学成像系统、微波成像系统和/或红外成像系统)。可以并入到卫星和/或有效负载的产热部件的其他实例包括传感器系统(例如,用于测量卫星100的运行方面)和计算机系统(例如,用于控制卫星100的运行)。本文所使用的术语“航天器”是指主动驱动的航天器和被动移动的航天器二者。
17.图2示出了包括根据本公开内容的实例的冷却系统的航天器的另一个实例。实例航天器采取探测车200的形式,其可以用于探索地外物体的表面。探测车200可以包括各种产热部件中的任一种,其包括但不限于图像感测和分析部件、化学传感器和分析部件、辐射检测器和分析部件、机械系统、光学和射频通信系统以及卫星间链路(link)。图1和2的航天器是出于实例的目的而呈现,并且本文所述的实例冷却系统可以在任何合适的航天器中实施以冷却任何合适的产热部件,无论该部件是航天器的有效负载部分或平台部分的一部分。航天器的进一步的实例包括载人和无人宇宙飞船。
18.图3示意性地示出了用于航天器——比如以上所述的实例航天器的实例闭环冷却系统300。所描绘的冷却系统300包括集成有包括产热部件在内的有效负载的有效负载部分301,以及接合至有效负载部分301的平台部分302,其中平台部分302包括冷却系统300的有源部件,比如用于循环冷却剂的泵。
19.冷却系统300包括冷却剂通道303,该冷却剂通道303形成冷却剂流动穿过其的连续闭环。通道303包括填充/排放阀304,利用该填充/排放阀304,冷却剂可以被供应至通道303以及被从通道303排放。为了从有效负载的产热元件去除热,冷却系统300的有效负载部分301包括多个热交换部件,比如冷板306,其与有效负载的产热部件(一个或多个)热连通。冷板306将来自产热部件的热传递至循环穿过冷却系统300的有效负载部分301的液相冷却剂。如以下所更详细描述,与通过相变过程——比如蒸发/冷凝过程去除热的冷却剂相反,本冷却剂在其穿过通道303的整个循环中保持液相,因而在本文中被称为单相液体冷却剂。
20.可以沿着冷却剂通道303以任何合适的数量和布置提供冷板306和/或其他热交换部件。在所描绘的实例中,冷板306以两个平行的组布置。在第一组308中,平行的冷却剂通道区段309各自包括两个或更多个冷板306,并且共享共同的入口310a和共同的出口312a。
在第二组314中,平行的冷却剂通道区段309各自包括两个或更多个冷板306,并且共享共同的入口310b和共同的出口312b。在该实例中,第一组308中的冷板306将来自第一产热部件的热传递至通道303中的冷却剂,并且第二组314中的冷板306将来自第二产热部件的热传递至通道中的冷却剂。在入口310和出口312平行布置的情况下,组308和314使得第一和第二产热部件能够被平行地冷却。进一步地,组308和314的平行布置可以减小横跨有效负载部分301的冷却剂压力的下降。在其他实例中,冷板可以被串联布置,而不是部分地或完全地平行。进一步地,多个区段可以被各自提供有一个或多个冷板,其中两个或更多个区段共享共同的入口和/或出口。可选地或另外地,该多个区段中的一个或多个区段可以具有不与其他区段共享的专用入口和/或出口。
21.在一些实例中,冷板306去除由包括天线阵列的有效负载产生的热。在这些实例中,第一组308中的冷板306可以冷却发射器天线阵列,而第二组314中的冷板306可以冷却接收器

发射器阵列。在其他实例中,冷板306可以配置为从航天器有效负载或平台的任何其他合适的产热部件去除热。进一步地,除了所描绘的实例中显示的那些之外,冷却系统还可以实施任何其他合适的布置和数量的冷板。
22.在一些实例中,有效负载部分301经由快速断开(qd)配件320联接至平台部分302。在所描绘的实例中,四个qd配件用于联接有效负载部分301和平台部分302:第一qd配件320a将第一组308的入口310a联接至平台部分302,第二qd配件320b将第一组308的出口312a联接至平台部分302,第三qd配件320c将第二组314的入口310b联接至平台部分302,和第四qd配件320d将第二组314的出口312b联接至平台部分302。在其他实例中,基于冷板以及待冷却的部件的数量和布置,任何其他合适数量的qd配件可以用于联接有效负载和平台部分301和302。
23.使用qd配件320接合冷却系统300的有效负载部分301和平台部分302可以在制造、测试和部署冷却系统300中实现多种优势。例如,qd配件320可以使得有效负载和平台部分301和302能够被独立地测试和运行,然后容易地接合在一起,而无需进行焊接或其他永久联接工艺。相对于其中各部分不能被快速断开和连接的冷却系统,这可以提高制造和测试效率。进一步地,经由qd配件320的快速连接/断开可以使得有效负载和平台部分301和302能够在制造和运输期间被分开地移动。
24.来自冷板306的平行的冷却剂流在接合点322处组合。从接合点322,流行进经过蓄积器(accumulator)324。该蓄积器324部分地填充有冷却剂,并调节通道303内的冷却剂压力。蓄积器324可以补偿冷却剂体积的变化(例如,由于冷却剂密度和/或温度的变化),并且可以补偿冷却剂从系统300的泄漏。蓄积器324可以呈现任何合适的形式,比如波纹管蓄积器的形式。进一步地,蓄积器324在其沿着通道303布置之后可以被加料,或者可以被预加料(pre

charge)有一种或多种气体(例如,氦气、氩气和/或氮气)。将理解的是,用于描述通道303中的冷却剂的术语“单相液体冷却剂”不排除蓄积器324内和/或闭环内的其他位置的冷却剂的一些蒸气压,而是指没有相变过程被冷却系统300用作热传递的主要机制。
25.从蓄积器324,冷却剂流动至配置为使冷却剂循环穿过通道303的泵级(pumping stage)325。所描绘的泵级325包括分支326,在该分支326处冷却剂通道303分裂成第一区段328和与第一区段328平行布置的第二区段330。第一区段328包括第一过滤器332a、第一泵334a和第一止回阀336a。同样地,第二区段330包括第二过滤器332b、第二泵334b和第二止
回阀336b。过滤器332从冷却剂分离出颗粒,从而将过滤的冷却剂提供至泵334。在冷却系统300的运行期间可以产生颗粒,例如,由于泵334的运行和通道303的表面腐蚀,以及作为实例,还由于制造。例如,从冷却剂分离颗粒可以有助于减少进一步的腐蚀并保护泵334中的轴承(例如流体动力轴承)。可以使用任何合适的过滤器——作为一个实例,每个过滤器332可以包括10

25微米的绝对过滤器等级(absolute filter rating),其具有至多1克的ac灰尘或更高的容量。进一步地,可以使用任何合适的过滤器布置。作为另一个实例,可以在泵334的上游提供单个过滤器。
26.在各种实例中,冷却剂系统300的泵可以单独运行或者一起运行。在一些实例中,一次旨在运行一个泵,而其他泵被作为备用泵提供以防运行泵遇到性能问题。泵运行可以经由任何合适的传感器(一个或多个)进行监控,其包括但不限于热敏电阻和/或压力传感器。在其他实例中,冷却系统可以包括任何其他合适数量和布置的泵——例如,三个或更多个泵(其可以是冗余的或非冗余的),或单个泵。在采用多个泵的情况下,泵可以被平行(如所显示)或串联布置。进一步地,可以使用任何合适类型的泵(例如,在一些实例中,离心泵),并且可以经由任何合适的控制方案对其进行控制,该控制方案包括但不限于闭环旋转速度(spin

speed)控制(例如,基于来自一个或多个霍尔效应传感器的输出)。止回阀336使得冷却剂能够在下游方向上单向流动,从而避免了冷却剂回流到未启动的泵。
27.泵级325增加了过滤的冷却剂的压力。作为一个说明性实例,泵级325可以接收加压到大约4和50psi之间的冷却剂,并且输出压力在14和100psi之间的冷却剂。止回阀336下游的冷却剂流行进至接合点338,在该接合点338处冷却剂通道303的第一和第二区段328和330相遇。
28.从接合点338,冷却剂流分裂成分别穿过第一排热冷板(hrcp)342a和第二hrcp 342b的平行的区段340a和340b。在一些实例中,hrcp 342包括钎焊铝冷板。在其他实例中,hrcp 342可以采取任何其他合适的形式,比如增材制造的形式。在所描绘的实例中,每个hrcp 342被联接至多个导热管(例如,导热管344)以将热传递出hrcp。hrcp 342和导热管344代表了热交换部件的一个实例,并且其他实施可以采用任何其他合适的热交换部件,其包括但不限于其他散热片和散热器。进一步地,系统300可以实施任何合适数量的hrcp 342和导热管344。例如,在其他实施中,来自区段328和330的输出可以组合以流动朝向单个hrcp,串联布置的多个hcrp,或朝向各自包括一个或多个hrcp的三个或更多个平行的区段。
29.当冷却剂穿过hrcp 342时,冷却剂中含有的热被传递至hrcp 342和导热管344,并从而从系统300排出。以这种方式,由有效负载部分301的产热部件产生的热被从系统300去除。在穿过hrcp 342之后,流行进至接合点346,在该接合点346处每个hrcp 342的流出物组合。在此,冷却的冷却剂再次被供应至有效负载部分301中的冷板306。
30.如上所述,用作冷却剂的流体在整个通道303中保持单一液相,从而从产热部件去除热并从航天器排出热而无需利用相变作为主要的热传递过程。在一些实例中,冷却剂配置为在

80℃至150℃的温度范围内为液相。如以上所提及,单相液体冷却剂可以包括高于液相的蒸气压(例如,在蓄积器中)。
31.在一些实例中,冷却剂在相对较低的压力下循环,比如100psi或更低的压力(例如,在一些实例中,低至4psi)。使用这种较低的冷却剂压力可以减小冷却剂从通道303泄漏的可能性,比如在通道303的密封件和接合点处。进一步地,冷却剂在大气压(例如,1个大气
压)和室温(例如25℃)下可以为液体,这可以在制造期间促进通道303的填充和系统300的测试,而无需将另外地用于实现并保持较高的冷却剂压力的设备。
32.进一步地,较低的冷却剂压力可以降低对传导冷却剂的热交换部件的材料和/或结构要求。例如,冷却剂的较低的压力和介电性质可以使得冷却剂能够与电子设备接触流动。作为这种降低要求的另一个实例结果,较低的冷却剂压力可以使得能够在系统300中使用增材制造的部件。图4示意性地示出了实例增材制造的冷板400,其可以用作冷板306或用作hrcp 342。图4还示意性地描绘了在冷板400的内部中形成的冷却剂通道402。通道402表示实例中图3的通道303,其中冷板400代表冷板306或hrcp 342中的一个。
33.冷板400包括多个层,其中两个实例在404处指示,其被连续地沉积以形成冷板400。使用较高压冷却剂可造成钎焊组件的层分离的风险,或者可造成增材制造的冷板爆裂或破裂的风险。相反,本文公开的实例中使用的较低的冷却剂压力可以具有较小的降低增材制造的零件或其他层状结构的完整性的风险。
34.如以上所提及,所公开的实例冷却系统可以利用单相烃冷却剂。可以使用任何合适的烃冷却剂。在一些实例中,冷却剂包括一种或多种c8

c15烷烃(正烷烃或异烷烃)、烯烃、炔烃和/或芳烃的混合物。在更具体的实例中,冷却剂可以包括c8

c15异烷烃的混合物。在另一个更具体的实例中,可以包括一种或多种c10

c13烃,其包括一种或多种c10

c13异烷烃。与其他冷却剂——比如碳氟化合物冷却剂相比,这种烃化合物可能相对便宜。在又其他实例中,可以使用任何其他合适的烃冷却剂。烃冷却剂可以选择具有适当较低的凝固点(例如,在正常运行压力下近似

85℃)和适当较高的沸点(例如,在正常运行压力下150℃)以在整个冷却剂通道中保持液相。
35.可以使用任何合适的运行压力。在一些实例中,可以使用在4

100psi范围内或在20

75psi范围内的运行压力。如以上所提及,使用相对较低的运行压力可以降低冷却剂泄漏的可能性并且使得能够沿着冷却剂通道使用增材制造的部件。这种烃分子也比用作冷却剂的氨分子或其他较轻分子量物质的分子更大。这可以降低通过任何较小的开口的冷却剂泄漏率。仍进一步地,烃冷却剂可以充当用于泵334中的一个或多个轴承的润滑剂。可选地或另外地,烃冷却剂可用于冷却泵334中的马达和/或其他部件。可用于选择冷却剂的其他性质包括在运行温度和压力范围内的导热率、比热和粘度(例如,在0.2和30cp之间)。
36.在一些实例中,泵334可以经由减轻振动从泵334至系统300中的其他部件传播的一个或多个结构进行隔离。作为一个实例,泵334可以被安装到支撑件上,该支撑件经由吸收由泵334的运行引起的振动的阻尼结构与冷却系统300的其他结构隔离。
37.系统300可以包括用于监控其中部件的运行的各种传感器装置。在一些实例中,传感器输出可以被发射至另一个位置,例如作为由航天器实施系统300提供的遥测的一部分。作为实例,系统300可以包括电位计(potentiometer)(一个或多个)(例如,用于感测蓄积器324内流体的体积)、安培计(一个或多个)(例如,用于通过电流的方式监控泵334的运行)、霍尔效应传感器(一个或多个)(例如,用于控制泵334的运行)、温度传感器(一个或多个)(例如,在泵334的入口、hrcp 342的入口和/或hrcp 342的出口处)、压力传感器(一个或多个)(例如,在泵334的入口和/或出口处,用于感测冷却剂压力)、流速传感器(一个或多个)和/或热敏电阻(一个或多个)。
38.相对于被动冷却有效负载的冷却系统,系统300中通过冷却剂的泵送流实现的主
动冷却可以提供增加的由有效负载产生的热的消散。因此,系统300支持在更高的功率密度下冷却更高功率有效负载,从而使得能够使用更复杂的有效负载架构。进一步地,通过支持部件数量、布置和类型的修改,系统300支持在多种航天器中实施。
39.另一个实例提供了一种航天器,其包括一个或多个产热部件和配置为去除由一个或多个产热部件产生的热的闭环冷却系统,该闭环冷却系统包括限定闭环的冷却剂通道,位于冷却剂通道内的冷却剂——该冷却剂包括100磅/平方英寸或更低的静压并且冷却剂在整个冷却剂通道中为单一液相,配置为使冷却剂移动穿过冷却剂通道的一个或多个泵,沿着冷却剂通道布置的第一热交换部件——该第一热交换部件配置为将来自产热部件的热传递至冷却剂,和沿着冷却剂通道布置的第二热交换部件——该第二热交换部件配置为从冷却剂去除热。在这种实例中,冷却剂可以可选地或另外地包括烃。在这种实例中,冷却剂可以可选地或另外地包括一种或多种c10

c13异烷烃,并且冷却剂可以配置为在至少4和100磅每平方英寸之间的压力下在

80摄氏度和150摄氏度之间处于液相。在这种实例中,航天器可以包括卫星。在这种实例中,卫星可以提供与包括产热部件的有效负载联接的平台,并且冷却剂通道可以包括通过快速断开配件联接在一起的平台部分和有效负载部分。在这种实例中,一个或多个泵可以包括沿着平行的冷却剂通道区段平行布置的第一泵和第二泵。在这种实例中,航天器可以可选地或另外地包括在第一泵的下游和平行的冷却剂通道区段相遇的接合点处的上游的第一止回阀,以及在第二泵的下游和接合点的上游的第二止回阀。在这种实例中,航天器可以可选地或另外地包括位于第一泵的上游的第一过滤器和位于第二泵的上游的第二过滤器。在这种实例中,一个或多个泵中的每个泵可以可选地或另外地包括一个或多个轴承,并且冷却剂可以是用于该一个或多个轴承的润滑剂。在这种实例中,第一热交换部件和第二热交换部件中的一个或多个可以包括增材制造的结构或其他层状结构。
40.另一个实例提供了一种航天器,该航天器包括一个或多个产热部件和配置为去除由一个或多个产热部件产生的热的闭环冷却系统,该闭环冷却系统包括限定闭环的冷却剂通道,位于冷却剂通道内的烃冷却剂——该烃冷却剂在整个冷却剂通道中为单一液相,配置为使烃冷却剂移动穿过冷却剂通道的一个或多个泵,沿着冷却剂通道布置的第一热交换部件——该第一热交换部件配置为将来自有效负载的产热部件的热传递至烃冷却剂,以及沿着冷却剂通道布置的第二热交换部件——该第二热交换部件配置为从烃冷却剂去除热。在这种实例中,烃冷却剂可以可选地或另外地包括一种或多种c8

c15异烷烃。在这种实例中,一个或多个泵中的每个泵可以包括一个或多个轴承,并且烃冷却剂可以是用于一个或多个轴承的润滑剂。在这种实例中,航天器可以包括卫星。在这种实例中,卫星可以提供与包括产热部件的有效负载联接的平台,并且冷却剂通道可以包括通过快速断开配件联接在一起的平台部分和有效负载部分。在这种实例中,第一热交换部件和第二热交换部件中的一个或多个可以包括增材制造的结构。在这种实例中,冷却剂可以可选地或另外地包括一百磅/平方英寸或更低的静压。在这种实例中,一个或多个泵可以可选地或另外地包括沿着平行的冷却剂通道区段平行布置的第一泵和第二泵。在这种实例中,航天器可以可选地或另外地包括在第一泵的下游和在平行的冷却剂通道区段相遇的接合点处的上游的第一止回阀,以及在第二泵的下游和接合点的上游的第二止回阀。在这种实例中,航天器可以可选地或另外地包括位于第一泵的上游的第一过滤器和位于第二泵的上游的第二过滤器。
41.另一个实例提供了一种航天器,该航天器包括包含一个或多个产热部件的有效负载和包括配置为去除由有效负载的一个或多个产热部件产生的热的闭环冷却系统的载具平台,该闭环冷却系统包括限定闭环的冷却剂通道(该冷却剂通道包括平台冷却剂通道部分和有效负载冷却剂通道部分),位于冷却剂通道内的冷却剂,配置为使冷却剂移动穿过冷却剂通道的一个或多个泵,沿着有效负载冷却剂通道部分布置的第一热交换部件——该第一热交换部件配置为将来自有效负载的产热部件的热传递至冷却剂,将平台冷却剂通道部分联接至有效负载冷却剂通道部分的快速断开配件,以及沿着平台冷却剂通道部分布置的第二热交换部件——该第二热交换部件配置为从冷却剂去除热。在这种实例中,冷却剂可以包括一百磅/平方英寸或更小的静压。在这种实例中,有效负载冷却剂通道部分可以包括多个平行布置的区段。在这种实例中,航天器可以可选地或另外地包括卫星,第一有效负载热源可以配置为由第一有效负载冷却剂通道区段冷却,并且第二有效负载热源可以配置为由第二有效负载冷却剂通道区段冷却。在这种实例中,第一热交换部件和第二热交换部件中的一个或多个可以包括增材制造的结构。
42.另一个实例提供了一种航天器,该航天器包括包含一个或多个产热部件的有效负载和配置为去除由有效负载的一个或多个产热部件产生的热的闭环冷却系统,该闭环冷却系统包括限定闭环的冷却剂通道,位于冷却剂通道内的冷却剂,配置为使冷却剂移动穿过冷却剂通道的一个或多个泵和沿着冷却剂通道定位的一个或多个增材制造的热交换部件。在这种实例中,冷却剂可以包括一百磅/平方英寸或更小的静压。在这种实例中,冷却剂在整个闭环冷却系统中可以可选地或另外地为单一液相。在这种实例中,冷却剂可以可选地或另外地为液相。在这种实例中,一个或多个增材制造的热交换部件可以包括铝冷板。
43.进一步地,本公开内容包括根据以下条款的实施例:
44.条款1.一种航天器(100),其包括:
45.一个或多个产热部件(102);和
46.闭环冷却系统(300),其配置为去除由一个或多个产热部件(102)产生的热,该闭环冷却系统(300)包括:
47.限定闭环的冷却剂通道(303),
48.位于冷却剂通道(303)内的冷却剂,冷却剂包括100磅/平方英寸或更低的静压并且冷却剂穿过冷却剂通道(303)处于单一液相,
49.配置为使冷却剂移动穿过冷却剂通道(303)的一个或多个泵(334),
50.沿着冷却剂通道(303)布置的第一热交换部件(306),该第一热交换部件(306)配置为将来自产热部件(102)的热传递至冷却剂,和
51.沿着冷却剂通道(303)布置的第二热交换部件(342),该第二热交换部件(342)配置为从冷却剂去除热。
52.条款2.条款1的航天器(100),其中冷却剂包括烃。
53.条款3.条款2的航天器(100),其中冷却剂包括一种或多种c10

c13异烷烃,并且其中冷却剂配置为在至少4和100磅每平方英寸之间的压力下在

80摄氏度和150摄氏度之间处于液相。
54.条款4.条款1

3中的任一项的航天器(100),其中航天器(100)包括卫星(100)。
55.条款5.条款1

4中的任一项的航天器(100),其中冷却剂通道(303)包括通过快速
断开配件(320)联接在一起的平台部分(302)和有效负载部分(301)。
56.条款6.条款1

5中的任一项的航天器(100),其中一个或多个泵(334)包括沿着平行的冷却剂通道区段(328,330)平行布置的第一泵(334a)和第二泵(334b)。
57.条款7.条款6的航天器(100),进一步包括在第一泵(334a)的下游和平行的冷却剂通道区段(328,330)相遇的接合点(338)处的上游的第一止回阀(336a),和在第二泵(334b)的下游和接合点(338)的上游的第二止回阀(336a)。
58.条款8.条款6或7的航天器(100),进一步包括位于第一泵(334a)上游的第一过滤器(332a)和位于第二泵(334b)上游的第二过滤器(332b)。
59.条款9.条款1

8中的任一项的航天器(100),其中一个或多个泵(334)中的每个泵(334a,334b)包括一个或多个轴承,并且其中冷却剂是用于一个或多个轴承的润滑剂。
60.条款10.条款1

9中的任一项的航天器(100),其中第一热交换部件(306)和第二热交换部件(342)中的一个或多个包括增材制造的结构(400)或其他层状结构(404)。
61.条款11.一种航天器(100),其包括:
62.一个或多个产热部件(102);和
63.闭环冷却系统(300),其配置为去除由一个或多个产热部件(102)产生的热,该闭环冷却系统(300)包括:
64.限定闭环的冷却剂通道(303),
65.位于冷却剂通道(303)内的烃冷却剂,该烃冷却剂穿过冷却剂通道(303)处于单一液相,
66.配置为使烃冷却剂移动穿过冷却剂通道(303)的一个或多个泵(334),
67.沿着冷却剂通道(303)布置的第一热交换部件(306),该第一热交换部件(306)配置为将来自有效负载(102)的产热部件(102)的热传递至烃冷却剂,和
68.沿着冷却剂通道(303)布置的第二热交换部件(342),该第二热交换部件(342)配置为从烃冷却剂去除热。
69.条款12.条款11的航天器(100),其中烃冷却剂包括一种或多种c8

c15异烷烃。
70.条款13.条款11或12的航天器(100),其中一个或多个泵(334)中的每个泵(334a,334b)包括一个或多个轴承,并且其中烃冷却剂是用于一个或多个轴承的润滑剂。
71.条款14.条款11

13中的任一项的航天器(100),其中航天器(100)包括卫星(100)。
72.条款15.条款11

14中的任一项的航天器(100),其中冷却剂通道(303)包括通过快速断开配件(320)联接在一起的平台部分(302)和有效负载部分(301)。
73.条款16.条款11

15中的任一项的航天器(100),其中第一热交换部件(306)和第二热交换部件(342)中的一个或多个包括增材制造的结构(400)。
74.条款17.条款11

16中的任一项的航天器(100),其中冷却剂包括一百磅/平方英寸或更低的静压。
75.条款18.条款11

17中的任一项的航天器(100),其中一个或多个泵(334)包括沿着平行的冷却剂通道区段(328,330)平行布置的第一泵(334a)和第二泵(334b)。
76.条款19.条款18的航天器(100),进一步包括在第一泵(334a)的下游和平行的冷却剂通道区段(328,330)相遇的接合点(338)处的上游的第一止回阀(336a),和在第二泵(334b)的下游和接合点(338)的上游的第二止回阀(336b)。
77.条款20.条款18或19的航天器(100),进一步包括位于第一泵(334a)的上游的第一过滤器(332a)和位于第二泵(334b)的上游的第二过滤器(332b)。
78.条款21.一种航天器(100),其包括:
79.包含一个或多个产热部件(102)的有效负载(102);和
80.包含闭环冷却系统(300)的载具平台,该闭环冷却系统(300)配置为去除由有效负载(102)的一个或多个产热部件(102)产生的热,该闭环冷却系统(300)包括:
81.限定闭环的冷却剂通道(303),该冷却剂通道(303)包括平台冷却剂通道部分(302)和有效负载冷却剂通道部分(301),
82.位于冷却剂通道(303)内的冷却剂,
83.配置为使冷却剂移动穿过冷却剂通道(303)的一个或多个泵(334),
84.沿着有效负载冷却剂通道部分(301)布置的第一热交换部件(306),该第一热交换部件(306)配置为将来自有效负载(102)的产热部件(102)的热传递至冷却剂,
85.将平台冷却剂通道部分(302)联接至有效负载冷却剂通道部分(301)的快速断开配件(320),和
86.沿着平台冷却剂通道部分(302)布置的第二热交换部件(342),该第二热交换部件(342)配置为从冷却剂去除热。
87.条款22.条款21的航天器(100),其中冷却剂包括一百磅/平方英寸或更小的静压。
88.条款23.条款21或22的航天器(100),其中有效负载冷却剂通道部分(301)包括平行布置的多个区段(309)。
89.条款24.条款21

23中的任一项的航天器(100),其中航天器(100)包括卫星(100),其中第一有效负载热源配置为由第一有效负载冷却剂通道区段(309)冷却,并且其中第二有效负载热源配置为由第二有效负载冷却剂通道区段(309)冷却。
90.条款25.条款21

24中的任一项的航天器(100),其中第一热交换部件(306)和第二热交换部件(342)中的一个或多个包括增材制造的结构(400)。
91.条款26.一种航天器(100),其包括:
92.包含一个或多个产热部件(102)的有效负载(102);和
93.闭环冷却系统(300),其配置为去除由有效负载(102)的一个或多个产热部件(102)产生的热,该闭环冷却系统(300)包括:
94.限定闭环的冷却剂通道(303),
95.位于冷却剂通道(303)内的冷却剂,
96.配置为使冷却剂移动穿过冷却剂通道(303)的一个或多个泵(334),和
97.沿着冷却剂通道定位的一个或多个增材制造的热交换部件(306)。
98.条款27.条款26的航天器(100),其中冷却剂包括一百磅/平方英寸或更小的静压。
99.条款28.条款26或27的航天器(100),其中冷却剂在整个闭环冷却系统(300)中处于单一液相。
100.条款29.条款26

28中的任一项的航天器(100),其中冷却剂为液相。
101.条款30.条款26

29中的任一项的航天器(100),其中一个或多个增材制造的热交换部件(306)包括铝冷板(306)。
102.本公开内容包括本文公开的各种特征和技术的所有新颖且非显而易见的组合和
子组合。本文公开的各种特征和技术不一定是本公开内容的所有实例所必需的。此外,本文公开的各种特征和技术可以限定除所公开的实例之外的可专利的主题,并且可以在本文未明确公开的其他实施中找到实用性。
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