Modelling and Preliminary Prediction of Thermal Balance Test for COMS

COMS (Communication, Ocean and Meteorological Satellite) is a geostationary satellite and developed by KARl for communication, ocean and meteorological observations. It will be tested under vacuum and very low temperature conditions in order to verify thermal design of COMS. The test will be performed by using KARI large thermal vacuum chamber, which was developed by KARI, and the COMS will be the first flight satellite tested in this chamber. The purposes of thermal balance test are to correlate analytical model used for design evaluation and predicting temperatures, and to verify and adjust thermal control concept. KARI has plan to use heating plates to simulate space hot condition especially for radiator panels of satellite such as north and south panels. They will be controlled from 90 K to 273 K by circulating GN2 and LN2 alternatively according to the test phases, while the main shroud of the vacuum chamber will be under constant temperature, 90 K, during all thermal balance test. This paper presents thermal modelling including test chamber, heating plates and the satellite without solar array wing and Ka-band reflectors and discusses temperature prediction during thermal balance test.

통신해양기상위성의 열평형 시험 모델 및 예비 예측

한국항공우주연구원에서는 기상탑재체, 해양탑재체 및 통신탑재체를 탑재한 정지궤도 위성인 통신해양기상위성을 개발하고 있다. 한국항공우주연구원에서 자체 개발한 대형 열진공 챔버를 이용하여 통신해양기상위성의 열평형 시험을 수행 할 예정이다. 열평형 시험의 주목적은 열해석 모델을 보정하고 열제어 설계를 검증하는데 있다. 통신해양기상위성의 고온 열평형 시험을 위해 남쪽과 북쪽 방열판 위에 외부 열유입량을 모사하기 위한 히팅플레이트를 장착하고, 액화질소 및 질소가스를 이용하여 히팅플레이트의 온도를 90K에서 260K 사이로 조절할 예정이다. 또한 열진공 챔버의 벽면은 심우주의 낮은 온도를 모사하기 위해 열평형 시험동안 액화질소를 이용하여 90K로 유지할 예정이다. 이 논문에서는 통신해양기상위성의 열평형 시험을 위한 열진공 챔버, 탑재체를 위한 타깃, 히팅플레이트 등 위성 모델링에 관한 내용과 열평형 시험 예측을 위한 경계조건, 부품의 작동 상태 및 온도 예측에 관해 다루고자 한다. 또한 새로이 개발한 히팅플레이트를 이용하여 열평형 시험을 수행하는 방법에 대한 타당성을 검토하고자 한다.