GB T 29085-2012 卫星防污染技术要求.pdf
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1、道昌ICS 49.020 V 70 中华人民共和国国家标准GB/T 29085-2012 卫星防污染技术要求Technical requirements for contamination control of satellite 2013-07-01实施2012-12-31发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会X俨俨的吼叫川跑出fu-J肌们G/T 29085-2012 前-一国本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准由中国航天科技集团公司提出。本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会(SAC/TC425)归口。本标准起草单位z上海卫星工程
2、研究所。本标准主要起草人z吴东、金历群、宗益燕、沈睐康、谷涛、陶强、俞晓晨、张国升、李强。I GB/T 29085-2012 51 本标准属于中国航天国家标准体系。中国航天国家标准体系适用于航天领域国家标准的制修订和管理,覆盖航天管理、航天技术、航天应用与服务三大领域,是指导航天器和运载火箭项目管理、工程研制、航天发射服务、卫星在轨应用等活动的依据。随着卫星研制技术的发展和国防、经济的需要,要求卫星具备更精确和复杂的光学、热控、导航定位控制及更长的使用寿命。而污染是影响卫星产品可靠性、安全性的重要因素,长期的污染累计效应会影响卫星及其有效载荷的性能,甚至会缩短卫星及其有效载荷的寿命。因此在卫星
3、产品研制的各个环节进行污染控制是十分必要的。E 卫星防污染技术要求1 范围本标准规定了卫星研制全过程所需进行的各项防污染工作项目及其技术要求。本标准适用于整星的研制,分系统及组件(含设备、部件也可参照使用。2 规范性引用文件G/T 29085-2012 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注目期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单适用于本文件。GB 50073-2001 洁净厂房设计规范ASTM E595-1993 在真空环境中出气作用引起的总质量损失及收集到的可凝挥发物的试验方法CStandardtest method for t
4、otal mass loss and collected volatile condensable materials from outgas sing in a vacuum environment) 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1 污染物contaminant 任何可能对系统、分系统、设备、部件和材料的工作、可靠性和性能造成危害和不可忽略影响的非要求外来物。3.2 颗粒物particulate ; particulate matter; particle 具有可观测的长度、宽度和厚度,尺寸为0.001ml000m的颗粒状固体物质,包括纤维物。3.3 非挥发性残留物non
5、-volatile residue; NVR 挥发性液体挥发后留存的可溶性物质,或者用专门分析仪器测定的不可挥发物。通常以单位体积内或单位面积上污染物的毫克数来度量。3.4 可凝挥发物volatile condensable material; VCM 在高温、低压、真空条件下,构件、材料或污染源解吸、分离或分解出的可凝结在低温表面上的气体物质。3.5 收集的可提挥发物coll配tedvolatilendensable material; CVCM 材料取样在规定的温度和真空条件下,经过给定的温度和时间所收集的表面上可凝挥发物的质量与该取样的初始质量之比。通常以百分比表示。3.6 总质损tot
6、al m恼sloss;TML 含有可凝挥发物的材料的取样,在规定的温度和真空条件下,给定的时间内损失的总质量与取样的GB/T 29085-2012 初始质量之比。通常以百分比表示。3. 7 水蒸气回收量water vapour regained; WVR 在TML和CVCM测试后,样品再次暴露在规定的温度和真空条件下,给定的时间内,通过计算材料取样的质量变化得到材料取样所吸收的水蒸气质量。通常以百分比表示。3.8 可补偿质损r咆E材料取样本身除掉所吸收水汽后的总质量损失(RML=TML一WVR即)。通常以百分比表示。3.9 洁净度等级c1eanliness level 基于检测判据,按单位面积
7、或体织中污染物的尺寸、数量和分布规定的允许最大污染物量划分的等级。注z按GB50073-2001规定,洁净室及洁净区空气中悬浮粒子洁净度等级自高到低舷次为:1级.2级.3级.4级,5级.6级.7级.8级.9级。3.10 遮蔽因子。bscurationfactor 由颗粒物物质沉降或覆盖的表面面担与总面积之比。3. 11 污染敏感部件或表面contaminant sensitive part 01 surface 受到污染会影响产品性能或寿命的部件或表时,包括:大阳电池帆板,热控表面(多层、OSR片等), 高洁净度要求的光学或辐射表面、运功机构的高精度活动表面,高导电要求的滑动接触面、触点、接插
8、件等。3.12 污染敏感度等提contannant sensitivity level 根据卫星产品所携带的污染敏感部件或表面对其完成任务目标的影响程度高低所确定的对污染敏感程度的分类,由低到高依吹为:低污染敏感度、中污染敏感度和高污染敏感度。3.13 污染控制contmination control 为保证产品洁净度丽采取的所有防污染措施、组织及协调活动。4 一殷要求4. 1 总则4. 1. 1 卫星防污染是一项系统工程,贯穿于卫星及其产品的设计、制造、试验、发射准备及在轨运行等全过程,其核心内容主要包括za) 防污染设计FM 研制全过程污染检测与控制50 地面阶段污染处理zd) 在轨运行阶
9、段污染处理。4. 1. 2 综合的防污染控制计划要纳入卫星总体设计方案,防污染控制工作应从顶层设计、从概念论证抓起,从系统和源头抓起。4. 1.3 卫星防污染控制工作的关键在于通过严格控制星上材料选用、对污染敏感部件实施屏蔽与保护、对材料和部件适时地进行清洗与烘烤除气处理,并重点对推进系统密封设备、热控多层隔热组件、光GB/T 29085-2012 学仪器和活动部件等污染敏感产品进行全面的污染控制,以确保整星的污染控制在任务可以接受的范围内。4.2 星上材料选用4.2. 1 根据卫星污染敏感度等级,选用满足卫星使用要求的材料。4.2.2 星上材料在选用时应考虑如下因素za) 材料的放气率及其随
10、时间、温度和压力的变化特性(如z卫星产品一般应选择低出气率的材料,限制使用纯隶、锚和铮等易挥发的材料); b) 轨道空间环境(包括紫外辐照、宇窗尘和微粒污染物、原子氧、电磁辐射和粒子辐射等)对材料的影响;c) 放气材料或其构件相对于污染敏感件或敏感表面的几何分布(如z非金属材料部件或构件的真空放气通道应尽量避开污染敏感表面)。4.2.3 星上材料应在型号总体推荐的选用目录中选用,目录外材料在选用前应进行分析和论证,并根据具体部件和系统的实际使用情况确定材料的取舍,具体原则如下za) 对于不进入光学或污染敏感部位视场的材料,一般规定在其出气性能指标达到以下要求时方可上星使用,材料出气性能指标均按
11、ASTME595-1993规定的试验方法测试获取。1) 一般要求:TMLl%,CVCM0.1%; 2) 当材料暴露面积不大于13cm2且满足光学或其他性能要求时,其出气性能指标可放宽为:TML3%、CVCM1%。b) 对于进入光学或污染敏感部位视场的材料,一般规定在其出气性能指标达到以下要求时方可上星使用,材料出气性能指标均按ASTME595-1993规定的试验方法测试获取,RMLO. 1 % ,CVCM0.01%。注1:以上b)条对材料出气指标的要求较严,对于绝大多数材料按ASTME595一1993规定所进行的第一轮试验时一般难以达到这样高的要求,可对该材料进行第二轮试验获取并确认其出气性能
12、指标.注2:以上a)、b)条所述及的材料出气性能指标的界限范围仅作为材料选取时筛选、比较的一般标准而非绝对意义上的判别标准,不能保证符合以上规定要求的材料在星上使用一定不会造成污染。4.2.4 对于出气性能指标低于或不符合4.2.3要求的目录外材料,如必须上星使用,应从以下几个方面采取防护措施za) 最大限度地减少其使用量;b) 使材料的使用部位远离污染敏感部件/表面50 对材料采取屏蔽隔离措施;d) 避免出气物质对相邻部位造成关键性污染(如水汽易对红外探测元件造成关键性污染); d 执行严格的真空烘炜除气程序。4.2.5 对于出气性能指标高于或符合4.2.3要求的目录外材料,在上星使用时,应
13、按材料与敏感面的位置关系估算累积污染效应并在此基础上采取相关措施(参考4.2.4)以保证材料真空挥发性能满足防污染要求。4.3 屏蔽与保妒对污染敏感部件,应采取下列屏蔽与保护措施za) 污染源与重要表面或敏感部件的直观通路上可根据需要加装挡板Eb) 对于处在非受控外部环境中的污染敏感设备或器件可加装充气保护装置,并维持内部气压比当地气压高5Pa以上。内部气体可分为干燥洁净氯气或其他低凝点惰性气体;c) 对湿度敏感设备,除采取以上b)条的措施外,还应采用局部加温措施,使设备温度相对当地露3 GB/T 29085-2012 点温度不小于10.C; d) 产品在污染环境中的暴露时间,应根据产品的洁净
14、度要求或清洗的可能性予以限制。4.4 清洗4.4. 1 清洗的目的是避免外在再染物沉积在污染敏感设备上。4.4.2 一旦选择好材料、元件并确定了工艺或制造技术,就应选择合适的清洗程序以保证最终产品的污染控制满足规定要求。4.4.3 清洗方法的选择取决于要清除的污染物类型和清洗对象的物理或化学性质。清洗程序应通过有代表性的样本测试予以验证,或在先前和类似项目中这些程序已经得到验证。4.4.4 对于元法进行清洗的零件,应对其可能遭受污染的所有阶段采取相关的污染预防与控制措施。4.4.5 对于更适宜于在其制造过程或工艺处理如粘结、油漆、真空涂层和焊接)之前进行清洗的部件,其清洗程序应在工艺规范中规定
15、。4.4.6 用于清洗的辅助设备不得增加被清洗零件的污染物水平,其选用的基本原则如下za) 辅助物如z擦拭棉、纸、布、刷子和泡沫塑料应不掉毛、不沽纤维屑和灰尘Eb) 用来擦拭极洁净表面的清洗擦拭材料中有机污染物含量应不大于2.OXlO8 g/cm2; d 对被清洗表面的损坏(擦伤应最小。4.5 烘烤4.5. 1 对星用材料或部件进行烘烤处理的主要日晴是去除有机材料及其结构件内部在国化成型和粘接过程中添加的稀择剂、固化剂、溶剂等可挥发性材料的残留成分。为了提高烘炜除气的效率,一般建议在真空状态下进行。4.5.2 烘烤应用于所有可以被加热的材料和部件,尤其是针对za) 多层隔热组件zb) 碳和玻璃
16、纤维元件zc) 粘结、涂层或罐装材料;d) 各类含非金属材料的邮件。4.5.3 在烘炜过程中,应监控如下参数za) 真空度z优于10-2Pa b) 温度z视出气材料、清洗效果而定。1) 材料的烘炜温度一般不低于60c。2) 部件产品的烘炜温度应接下列原则控制z一一所有部件的最低烘炜温度一般应不小于45C; 含非金属材料的部件的最高温度一般应不大于65.C (太阳电池帆板基板最高可到85 C); 金属部件的最高温度一般应不大于120c。c) 持续时间:60h200 h(一般而言温度越低,持续时间越长)。d) 材料或部件的出气率。4.6 特殊产晶的防污染控制4.6. 1 推进系统密封设备和仪器推进
17、系统贮箱、管路、阀门、推力器以及其他含可凝气体成分的密封设备和仪器等往往具有严格的防污染控制要求,其防污染控制工作应包括下列内容z, 哩,GB/T 29085-2012 a) 分析颗粒物和污染气体的成分,尤其是可凝挥发物(VCM)及其对重要表面污染影响的物理化学分析Fb) 测定和计算污染气体源的压力随时间和温度的变化;c) 测定排气孔的大小及喷气羽流的空间分布,并酌情采取相应的隔离防护措施zd) 计算或测量对重要表面的累积污染量,并酌情采取相应的隔离保护措施Fe) 根据污染源的污染效应、累积污染量及允许的污染程度确定密封系统的泄漏率。4.6.2 热控多层隔热组件4.6.2. 1 星上使用的多层
18、隔热组件应设计放气孔,其放气孔总面积一般应占该多层隔热组件面积的o. 5%0. 6%。4.6.2.2 用于对深低温光学探测元件如z暗铺示器件)进行冷却的辐射制冷器,其所使用的多层隔热组件在设计布置放气孔时J1l确保放气孔总面棋占该多层隔热细件面积的o.9%1%,并且在制作该多层隔热组件时应尽可能采取相关工艺确保其边缘部位松散。4.6.2.3 所有多层隔热组件在装星使用前应贮存在充高纯氯气的密闭容器内进行保护。4.6.2.4 卫星临射前(卫星整流罩内空调系统断开前),在允许情况下应尽可能对其所处的卫星整流罩内湿度提前进行偏低控制(建议的相对湿度控制范围为:30%45%),避免热控多层隔热组件携水
19、量过大人轨后污染星上相关产品。4.6.2.5 卫星入轨初期,应开启星上加热器对整星且星上多层隔热组件进行加热烘姥除气。4.6.3 光学仪器4.6.3.1 选用的材料应插足4.Z要求。4.6.3.2 仪器错构设计时采用隔离和屏蔽设计(如z设计防污染罩),减少污染物直接到达光学元件表面,并使挥发物的去向和卫星飞行方向相反。4.6.3.3 仪器热设计时,在允许条件下进行温度不均衡设计,利用温差使可凝物质冷提于温度较低的非光学表面,避免光学表面发生冷凝效应。4.6.3.4 对仪器的污染敏感部件踪采取以l二措施外,还应考虑:a) 除真空热试验期间外,辐射制冷器等污染敏感部件一直到卫星发射前都应通高纯氯气
20、进行保护z真空热试验时应在元油真空系统内进行,在不影响整星真空热试验前提下,辐射制冷器等污染敏感部件可用韧样产品代替正样产品装星参加真空热试验。b) 卫星临射前(卫星整流罩内壁调系统断开前),考虑断开空调后外界环境条件对卫星的影响,在允许情况下应视外界环境条件尽可能对其所处的卫星整疏罩内温度、湿度等环境参数提前进行适当地匹配控制并留有足够的安全余量ac) 设计加热去污染装置,卫星人轨初期按程序进行加热去污染后方可开机。4.6.3.5 在仪器的安装部位周围必须布置火工装置时,应采取如下措施za) 应尽可能选用元污染火工品zb) 经严格分析、论证后确定火工品与仪器敏感部位的相对位置;c) 对火工装
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- GB 29085 2012 卫星 污染 技术 要求
