空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件

第二章空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)第二章12.1空間真空環(huán)境是指在給定空間內(nèi)低于一個大氣壓力的氣體狀態(tài),也就是該空間內(nèi)氣體分子密度低于該地區(qū)一個大氣壓的分子密度。氣壓和分子密度同步變化,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0°C,101325Pa)下,氣體的分子密度為26870×1025m3;真空度為1.33×104Pa時,氣體分子密度為324×1016m3。完全沒有氣體的空間狀態(tài)稱為絕對真空,絕對真空實際上是不存在的。2.1空間真空環(huán)境2真空區(qū)域劃分:根據(jù)國軍標(biāo)GB3163-82,真空區(qū)劃分為如下區(qū)段令低真空:105~102Pa(0~50Km)中真空:102~101Pa(50~90Km)今高真空:10-1~105Pa(90~330Km)超高真空:<105Pa(330Km以上)真空區(qū)域劃分:3空間真空度隨高度變化情況令海平面:101308Pa令100km,2.64×102Pa:500km.952×108Pa令200km,750×105Pa:600km,4.12×108Pa今300km,5.96×106Pa;700km,1.85×108Pa400km,8.69×107Pa;800km,1.03×10ePa空間真空度隨高度變化情況41200km處,大氣壓力10Pa;10000km處,大氣壓力為1010a;今月球表面大氣壓力為1010Pa~1012Pa,大約相當(dāng)于有100個氫分子/cm3;÷銀河系星際大氣壓力為1013Pa~1018Pa。1200km處,大氣壓力10Pa;5真空測量單位÷真空度通常可以用壓強表示,壓強為氣體分子作用在單位面積上的力的法向分量÷(1)國際單位通常用壓力單位Pa(帕)表示,1Pa為1m2面積上作用1N的力,即:1Pa=Nm2(2)高斯單位通常用壓力單位Tor(托)表示,1Tor=133Pa真空測量單位62.2真空環(huán)境效應(yīng)令1、壓力差效應(yīng)令壓力差效應(yīng)在105Pa~102Pa的真空范圍內(nèi)發(fā)生。壓力差效應(yīng)會使密封艙變形或損壞,因此增大了貯罐中液體或氣體的泄漏,縮短了使用時間。令真空環(huán)境下的泄漏故障令約50%的重大故障與真空環(huán)境泄漏有關(guān)。1971年6月30日蘇聯(lián)“聯(lián)盟”11號飛船的3名航天員返回地面時,因返回艙真空室漏氣均室息死亡。2.2真空環(huán)境效應(yīng)7令據(jù)統(tǒng)計,因真空環(huán)境下泄漏,全世界至少有20枚火箭發(fā)生爆炸。其中:有造成火箭發(fā)動機試驗時提前關(guān)機或未能二次點火;有火箭升空后未達(dá)到預(yù)定推力,衛(wèi)星偏離軌道不能入軌;有火箭升空后引起爆炸,星箭自毀等。令據(jù)統(tǒng)計,全世界至少有8顆衛(wèi)星因泄漏而發(fā)射失敗,10多顆衛(wèi)星產(chǎn)生重大故障而縮短壽命或未達(dá)到使用功能令我國也有5顆衛(wèi)星因泄漏而產(chǎn)生故障。令據(jù)統(tǒng)計,因真空環(huán)境下泄漏,全世界至少有20枚8÷2、真空放電效應(yīng)令真空放電效應(yīng)發(fā)生在103Pa~10-1Pa低真空范圍。當(dāng)電極之間發(fā)生自激放電時稱為電擊穿。對于航天器發(fā)射上升階段必須工作或通電的電子儀器,應(yīng)防止任何放電的可能。(短路故障)當(dāng)真空度達(dá)到102Pa或更高時,在真空中分開一定距離的兩塊金屬表面受到具有一定能量的電子碰撞時,會從金屬表面激發(fā)出更多的次級電子,形成微放電(電弧放電故障)÷2、真空放電效應(yīng)9令金屬由于發(fā)射次級電子而受到侵蝕,電子碰撞會引起溫度升高,而使附近氣體壓力升高,甚至?xí)斐蓢?yán)重的電暈放電。射頻空腔波導(dǎo)管等裝置有可能由于微放電而使其性能下降,甚至產(chǎn)生永久性失效。電子元器件故障或失效令金屬由于發(fā)射次級電子而受到侵蝕,電子碰撞會引10空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件11空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件12空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件13空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件14空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件15空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件16空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件17空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件18空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件19空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件20空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件21空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件22空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件23空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件24空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件25空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件26空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件27空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件28空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件29空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件30空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件31空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件32空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件33空間真空環(huán)境及試驗技術(shù)課件34空