解决通信卫星散热核心问题，「锐莱热控」在轨验证主动热控流体回路模块

主动热控流体回路实现在轨验证

2023年7月23日10时50分，我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将四象01～03星、银河航天灵犀03星共4颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。

其中“银河航天灵犀03星”卫星配置了数十吉比特每秒容量的毫米波多波束数字载荷，用于验证下一代低轨宽带卫星通信以及超大能源、主动热控、工业一体化成型结构、多星堆叠压紧释放等技术，这也是我国首次在轨对多星堆叠发射技术进行验证，将为我国巨型低轨通信星座的快速部署提供技术支撑。

“银河航天灵犀03星”（红色框内为主动热控流体回路模块），图片来源：银河航天

根据新华社对该星的报道，“卫星采用开放式结构，单机设备直接暴露在太空环境中，没有“外壳”包裹，这对于卫星电子产品的空间环境防护、温度控制等有较高要求。因此，该卫星配置了主动热控流体回路，相当于为卫星配置了“空调”，能主动调节，让它在舒适的温度下工作。卫星依据在轨所感知的外部热环境，并结合自身温度状态，通过循环泵驱动管道内的液体流动，维持单机温度稳定。"

在外太空环境，由于没有大气层保护，其温差变化远大于地球。如此巨大的温差变化，对卫星的温度控制是一种严峻的挑战。一般的电子仪器设备，在50摄氏度以上的环境下长期工作就会产生故障。而化学电池等设备，如果在低温条件运行，其效率又很低。因此，尽管外部环境的温度变化非常剧烈，卫星内部必须保持一定的温度范围，才能保障仪器设备工作正常。一般卫星内部的温度保持在5-45度的区间内，个别核心组件必须保持恒温，只能有1-2度的变化。

所以，必须有良好的热控产品和热控制系统，才能保障卫星的稳定运行。新华社所报道的主动热控流体回路，就是锐莱热控科技(北京)有限公司与银河航天联合研发的热控产品。

热控制可分为被动式和主动式两类。 被动式热控制依靠不同的热控材料和总装布局协调，来处理航天器内外的热交换过程。但是，被动式热控制本身没有自动调节温度的能力，无法克服卫星内、外热流变化带来的对仪器设备的影响。锐莱热控所采用的主动式热控制，具有一定的温度调节能力，可大大减少由于热源变化而引起的仪器设备温度的波动。

“银河航天灵犀03星”主动热控流体回路模块及其散热流道，图片来源：银河航天

解决低轨宽带通信卫星大功率、高集成度散热核心问题

成立于2016年的锐菜热控科技（北京)有限公司(以下简称“锐莱热控”)，是一家高端散热方案及产品提供者。锐莱热控专注于热控技术、企业热管理服务及相关产品。

此次“银河航天灵犀03星”卫星上所使用的单相流体回路热控系统技术，可以在优于1℃级别的高精度控制调节下，实现热量在卫星不同部位间的精准传导。相比于传统卫星热控系统，锐莱热控与银河航天联合研发的此次在平板卫星上面首次应用单相流体回路技术解决卫星自身大功率、高集成度散热核心问题，技术水平直接对标星链一代星。在该技术的支持下，该卫星可以在-100℃-90℃的宽温区内保持稳定运行。在具有高可靠性的同时，还通过大量采用量产化民品技术降低了成本。

航天器热控制是一门多学科综合的复杂技术，涉及材料学、热学、化学、光学、流体力学、电子学、计算机科学以及试验测量技术等诸多学科领域。

锐莱热控的主要技术团队，由原宇航军工热管理领域的研究员、高级工程师等科研人员构成。公司在宇航级铝VC、热管均温板、环路热管、相变储能板、液冷板等高效传热储能部件，具有较高的设计水平和工艺能力；技术优势产品包括宇航级单相流体回路系统和两相回路系统。

除了服务以卫星星座为代表的航天领域之外，锐莱热控还为军工、轨道交通、电子电力设备、数据中心、高端仪器高精度控温等行业客户，提供热管理综合解决方案和服务。2022年，锐莱热控获南通江海英才天使投资基金500W天使轮投资。

截至2023年5月，SpaceX已经发射了4400余颗星链卫星，占据了大量的低轨卫星轨道资源。SpaceX目前计划部署近1.2万颗卫星，后期可能扩展至4.2万颗。由于低轨卫星轨道容量有限，星链的发射计划对所有国家和企业都是一个巨大的威胁。

为了应对该威胁，我国已落地卫星星座的大批量发射规划，国产低轨卫星星座产业有望在近期迎来一轮爆发式增长。包括银河航天在内的商业卫星企业，都将受益于该发射计划。而卫星制造对热控技术有强烈需求。作为航天器产业链的上游供应商，热控企业都将受益于产业链的发展机遇，为航天企业持续提供热控技术和产品。

目前，热控制系统在全球的卫星产业链内已受到广泛重视。国际上，有美国的Dunmore Aerospace、ThermAvant，德国的OHB、法国的THERMOCOAX等企业，都围绕卫星热控产品，展开多年的布局；在我国，闵桂荣院士开创了我国的卫星热控技术，目前有中国科学院微小卫星等科研团队在研发。在商业应用领域，除锐莱热控外，微焓科技、威铂驰热技术等企业也提供热控制产品和热管理解决方案。目前在商业航天领域，锐莱热控是唯一一家提供主动流体回路散热系统的企业。