深空探测用伞状散热千功率核反应堆结构

该装置面向深空长周期探测任务设计，核心解决远离太阳环境下探测器持续供能的痛点，替代传统太阳能电池板在弱光、无光宇宙环境下的供能短板，可支撑探测器长达十年级别的在轨运行需求，为星载探测仪器、姿态调整系统、通讯传输模块提供稳定持续的电能输出，同时兼顾废热排放的核心需求。从结构设计逻辑来看，上部伞状结构为辐射散热组件，采用多瓣式折叠展开构型，在发射阶段可收拢贴合核心舱段，大幅压缩发射时的径向占用空间，适配运载火箭的整流罩内部尺寸边界，入轨后可通过驱动机构逐瓣展开形成大面幅散热面，无需依赖空气对流，直接通过热辐射形式将堆芯产生的废热排散到宇宙冷黑环境中，散热瓣的型面经过弧度优化，可在展开后形成均匀的热流分布，避免局部热应力集中导致结构变形。下部核心段集成了堆芯、换热管路、能量转换模块与连接接口，堆芯区域采用多层屏蔽结构设计，减少辐射对周边星载电子元器件的干扰，换热管路沿堆芯周向均匀排布，将堆芯产生的热量导出至能量转换单元，再通过工质循环将废热输送至上部散热结构。安装边界方面，核心段底部设置有标准星载连接法兰，可直接与探测器主承力桁架对接，法兰接口预留了管路穿装、线缆布设的通孔位置，装配时无需额外设计转接结构。伞状结构完全展开后径向尺寸远大于核心段直径，收拢状态下整体径向尺寸可控制在主流深空探测器的舱段尺寸范围内，轴向长度适配探测器的载荷舱安装空间。设计过程中针对折叠展开的运动间隙做了专门校核，每瓣散热片的铰接位置预留了真空环境下的热胀冷缩余量，避免极端温差下出现展开卡滞，散热片基材选用轻质高导热材质，在保证散热效率的同时尽可能降低整体结构重量，适配航天发射的载荷重量限制。堆芯外部的屏蔽层采用分段式装配结构，每段屏蔽块设置有定位止口，装配时可逐层堆叠定位，降低总装阶段的对位难度，连接位置采用耐高温紧固件，可耐受堆芯周边的持续高温工况，不会出现紧固件蠕变松动的问题。