真空在航天工業(yè)中的應用
真空科學與航天技術(shù)密切相關(guān)的主要環(huán)節(jié)來至于空間的環(huán)境模擬，因為運載火箭、人造衛(wèi)星、載人飛船、空間站、宇宙探測器以及航天飛機等各種空間飛行器，在空間飛行的過程中、都是在宇宙的自然真空中進行的。
因此他們除了直接的受到空間真空環(huán)境的影響外，還要受到太陽輻射、各種帶電粒子及溫度的影響。這些因素將造成材料性能的改變或損傷;儀器靈敏度的失靈，從而會破壞這些飛行器的工作，甚至會造成宇航員的傷亡。
為此，在地面上建立模擬空間環(huán)境的宇宙空間模擬實驗裝置，是非常必要的。因為只有在各種飛行器上天之前通過地面的模擬實驗。掌握航天器在空間工作的條件和特性，消除飛行中的各種隱患，才能確保飛行器及宇航員的安全。為了滿足這些要求，目前在地面上建立起的各種模擬裝置較多。
表8 給出了幾種主要模擬裝置的實驗內(nèi)容及其對真空度的要求。供讀者參考。
表 8 宇宙空間模擬設(shè)備的分類、實驗內(nèi)容及實用真空度
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分類 |
模擬實驗內(nèi)容 |
實用真空度 (Pa) |
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火箭發(fā)動機 |
火箭發(fā)動機空間點火。再起動、熱平衡發(fā)動機推力測量、全尺寸燃燒，羽流效應燃料在真空中性質(zhì)，太陽譜模擬，飛行器振動 |
10 -1 ~10-8 |
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宇航員訓練密封艙 |
空間環(huán)境適應性 ( 失重，生理變化，生活規(guī)律等 ) 飛行事故處理能力．宇航服性能，宇宙醫(yī)學研究 |
10 2 ~1 |
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離子推力器 |
離子推力器封命及性能 |
10-4 ~10-5 |
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材料及元件 |
溫控材料，太陽能電池，飛船添隔熱材料，耐高溫材料，潤滑材料，光學斑，消旋軸承 |
10-1 ~10-6 |
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熱真空實驗 |
衛(wèi)生飛船的部件及整體性能 |
10-4 ~10-5 |
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衛(wèi)星表面帶電模擬 |
為了防止衛(wèi)星、飛航表面介質(zhì)產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象，影響衛(wèi)星正常工作，為研究材料進行充電，放電及防護而要求衛(wèi)生表面帶電模擬實驗 |
10-3 ~10-5 |
