熱控工程師教育背景：

熱能動力、自動化相關(guān)專業(yè)

1、負責脫硫項目熱控部分技術(shù)方案的編制、基礎(chǔ)設計工作

2、協(xié)調(diào)其他各專業(yè)完成設計工作，對施工圖進行校核、完善

3、配合項目部完成工程的設計、實施及調(diào)試工作

4、編制熱工儀表的技術(shù)規(guī)范書，完成設備招投標、采購相關(guān)的技術(shù)工作

5、溝通和處理在生產(chǎn)制造過程中出現(xiàn)的技術(shù)問題，并及時反饋到相關(guān)部門

熱控工程師

1、熟練操作DCS編程

2、熟練使用PLC及相關(guān)熱工儀器儀表

3、熟練使用CAD及辦公軟件2100433B

依據(jù)我國探月工程規(guī)劃和實施，需要將工程或科學載荷置于月球表面進行探測工作。由于月面溫度環(huán)境變化幅度較大，這些載荷必須要解決月面溫度環(huán)境適應性熱控問題。在月晝或月夜期間，需要通過被動熱控裝置有效控制載荷與外部環(huán)境的換熱量，使其溫度維持在工作或儲存溫度范圍內(nèi)；尤其在月夜期間，在沒有同位素熱源或電源的條件下，更需要通過被動熱控裝置使載荷能夠在月夜極端溫度環(huán)境下生存下來。將論述月面載荷被動熱控技術(shù)與應用，以及月壤低熱擴散特性及恒溫層等對載荷熱控設計。

被動熱控制月面與月壤溫度環(huán)境

由于月球表面大氣極為稀薄，月壤的熱擴散率又很小( 約1.1×10^-7m²/s)，因而月面晝夜溫差大且持續(xù)時間長(月球白晝受陽光照射的月面，溫度可高達130～150℃，而夜間和陽光照射不到的陰暗處，溫度會下降到-180～ -160℃)，晝夜交接時段的溫度變化劇烈。

在獲得實際月壤樣品以及前蘇聯(lián)Lunokhod1、Lunokhod2無人駕駛月球車和美國阿波羅(Apollo)宇航員月表巡視和實測后，人類對月壤的組成、結(jié)構(gòu)以及物理和機械性質(zhì)等研究才取得實質(zhì)突破。依據(jù)現(xiàn)已獲得的有關(guān)月壤的數(shù)據(jù)和圖像資料，地面模擬和數(shù)值仿真研究表明，月球表層溫度的晝夜變化只能影響到月表之下深度約1m以內(nèi)地層；在月球表面以下深12cm范圍的月壤內(nèi)才存在明顯的溫度梯度變化。

用射電觀測可以測定月面土壤中的溫度。這類測量也表明，月面土壤中較深處的溫度很少變化。這正是由于月壤的低熱擴散率特性造成。

被動熱控制月面載荷被動熱控設計與分析

月面載荷與空間環(huán)境之間的換熱以熱輻射的方式進行；與月面之間的換熱以熱輻射和導熱方式進行；月面載荷組件間換熱主要以熱輻射和導熱方式進行。采用多層隔熱材料和組件已成為航天器被動熱控的主要手段之一。多層隔熱組件一般有輻射、導熱和傳熱三種換熱數(shù)學模型。按照Q/W 682-96《星用多層隔熱材料組件設計規(guī)范》，在工程設計時，推薦采用輻射模型來計算。

月面載荷被動熱控設計基本思想就是采用低當量發(fā)射率的多層隔熱結(jié)構(gòu)組件和低當量導熱系數(shù)的結(jié)構(gòu)組件，盡可能地降低載荷與外部環(huán)境之間的換熱量，以保證載荷的儲存環(huán)境溫度和工作環(huán)境溫度。

（1）月面載荷最外表面輻射屏設計

月面載荷外表面一般為熱控涂層或薄膜，是滿足基爾霍夫定律(Kirchhoff) 和蘭貝特(Lambert)余弦定律的漫灰體輻射表面，涂層或薄膜的材料和結(jié)構(gòu)特性基本決定了其熱輻射性質(zhì)。這也就是月面載荷最外表面輻射平衡溫度控制的基本依據(jù)和方法。月晝期間，月面載荷最外層表面輻射屏所能接受到的熱輻射主要來自太陽輻射、月面的紅外輻射 、月球反照等；而在月夜期間，輻射屏所接受到的熱輻射主要來自著陸器紅外輻射和月面紅外輻射等。

（2）月面載荷熱控多層隔熱組件設計

月面載荷熱控多層隔熱組件主要有：拋光金屬鋁架(可用于多層包覆)、內(nèi)多層隔熱組件、外多層隔熱組件(也可展開)及最外層輻射屏等?？烧归_外多層隔熱組件一般包覆并固定在對稱分布的可折疊展開輕質(zhì)材料(如碳纖維材料等)骨架上；每組骨架可通過微型扭簧等(位于骨架折疊處)實現(xiàn)骨架的折疊與展開動作，而扭簧則可安裝在所對應的微型角度限位座上；骨架沿半徑方向向內(nèi)折疊，同一半徑折疊處采用輕質(zhì)繩索依次有序連接。

被動熱控制研究結(jié)論

月面載荷需要通過被動熱控裝置有效控制其與外部環(huán)境的換熱量，使其溫度維持在工作或儲存溫度范圍內(nèi)；輻射換熱是月面載荷與外部空間環(huán)境之間的主要換熱方式，低當量發(fā)射率多層隔熱組件是月面載荷所能采用的主要被動熱控裝置；通過月面載荷最外表面輻射屏ε和α_s特殊設計，就可以基本決定其表面輻射平衡溫度，進而確定月面載荷熱分析計算的邊界條件；利用月壤恒溫層及其特性，展開式外多層隔熱組件可以在載荷所在月面處形成一個溫度相對穩(wěn)定的月面小環(huán)境。其中心區(qū)域附近月面平均溫度與當?shù)卦氯篮銣貙訙囟认喈敗?2100433B

涂層的α_s與ε之比值直接影響航天器的工作溫度。在航天器熱設計中，按航天器在軌道上瞬間所受外熱流和內(nèi)功率大小，在各個部位選用具有適當α_H和ε的涂層，再配合其它熱控措施，就可以使航天器各部位處于合理的溫度范圍同時還可以調(diào)節(jié)航天器蒙皮的溫度梯度以及航天器進入地球陰影區(qū)后的降溫速度 。