中國空間技術研究院的KM4設備可用作大型衛(wèi)星（飛船）的整體熱真空和熱平衡試驗，亦可作大型部件或分系統(tǒng)的熱真空試驗。采用適當措施后，還可提供整星（船）作大氣壓條件下的熱循環(huán)試驗和低壓下大型部件的高低溫性能考核試驗等。
　　
　　該設備的主要技術性能如下：
　　
　　試驗空間：直徑6m、高8.5m，試件入口直徑6m。
　　
　　工作轉(zhuǎn)臺：有繞兩軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)臺，載重2000kg，轉(zhuǎn)速4°/min，轉(zhuǎn)臺并可作90°翻轉(zhuǎn)。
　　
　　試件吊具：試驗大廳備有5t和20t兩種吊鉤的橋式吊車，起吊高度為12m，試驗容器內(nèi)亦設計有三點支承的試件吊具，承重能力為2t，可將星（船）吊在容器內(nèi)試驗。
　　
　　空載極限真空度：5.1×10-6Pa。
　　
　　熱沉套壁溫：90K±5K。
　　
　　KM4熱真空試驗設備的主容器垂直安裝于試驗大廳內(nèi)，大廳頂部備有大型橋式吊車，大廳分上、下二層。設備頂蓋為直徑7m的大門，可以1m/min速度移向大廳二層停放，頂蓋上可安裝太陽模擬器，大型試驗件從容器上口進入。各分系統(tǒng)機組均安裝在大廳一層，容器在一層平面處開有一個直檉3m側(cè)門，供人進出。
　　
　　KM4熱真空試驗設備由容器、真空抽氣系統(tǒng)、熱沉套及其降溫或加熱系統(tǒng)、太陽模擬器系統(tǒng)及溫度數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)等五個分系統(tǒng)組成。系統(tǒng)簡圖如圖10-53所示。


　　
　　(1)容器
　　
　　結(jié)構(gòu)形式：圓柱形立式容器，外殼焊有環(huán)形加強筋，直徑7m，高12m。
　　
　　結(jié)構(gòu)材料：1Cr18Ni9Ti不銹鋼。
　　
　　頂蓋大門：直徑7m，由液壓升斤頂升起，電力驅(qū)動平移。
　　
　　側(cè)門：直徑3m，電力驅(qū)動側(cè)移。
　　
　　(2)抽氣系統(tǒng)
　　
　?、儆?a href="http://www.92slsf.cn" target="_blank" class="keylink">擴散泵機組。
　　
　　粗抽泵：2臺W4-6型活塞泵，每臺抽速100L/s。
　　
　　前級泵：4臺H-8(H-150)型滑閥泵，每臺抽速150L/s。
　　
　　4臺ZI-11(ZI-1200)型羅茨泵，每臺抽速1200L/s。
　　
　　高真空泵：4臺KY-16(K-1200)油擴散泵，每臺抽速50000L/s，并配有水冷擋板及液氮冷阱。
　　
　?、?0K低溫板（深冷泵）。
　　
　　采用板管式結(jié)構(gòu)，分布于中部熱沉套內(nèi)。
　　
　　氦板尺寸：寬100mm，長3780mm，管徑20mm。
　　
　　氦板布置：沿中部熱沉套橫切面每隔3°布置一根氦管，并用液氮翼板屏蔽保櫨。
　　
　　氦板前沿面積：約50㎡。
　　
　　氦板溫度：<20K。
　　
　　氦板總抽速：71.5×106L/S(對02、N2)。
　　
　?、鄢闅庑阅芮€。在容器空載情況下，真空系統(tǒng)抽氣3h，可從大氣壓抽到5Pa左右，抽氣6h可達10-2Pa，抽氣24h，可達3×10-4 Pa，擴散泵冷阱中加注液氮后真空度可提高到10-4Pa，熱沉套加液氮后，總抽氣時間在30h左右，容器真空度可達6.8×10-5Pa。再通入20K氣氦，抽氣12h(總抽氣約40h左右)，容器可達5×10-6Pa的極限真空。
　　
　　KM4容器高真空抽氣曲線如圖10-54所示。


　　
　?、?0K氣氦流程。用以提供20K低溫抽氣板20K冷氦氣。流程如圖10-55所示。

　　
　　壓縮機：單列雙向無油潤滑氦氣壓縮機，4級壓縮，終壓4MPa，每臺進氣量（STP）8. 33m³ /min，數(shù)量3臺。
　　
　　制冷機：渦輪式膨脹制冷機，轉(zhuǎn)速70000r/min—90000r/min，制冷量>1200W，效率67%，制冷機輸出至氦板總管進口處溫度為11K左右。
　　
　　制冷速度：制冷機從室溫至13K需l ?h。
　　
　　(3)熱沉套及其降溫、加熱系統(tǒng)
　　
　?、贌岢撂子缮喜?、中部、底部、大門、側(cè)門、側(cè)門頸部及活動熱沉套七部分組成。
　　
　　熱沉套材料：紫銅。
　　
　　結(jié)構(gòu)形式：用板和管焊接成圓筒狀、平板狀等形式。
　　
　　內(nèi)表面熱吸收率：涂有機黑漆，使熱吸收率達0.93。
　　
　　液氮及熱氮氣流程，用來對熱沉套進行冷卻和加熱。系統(tǒng)示意圖如圖10-56所示。


　　
　　液氮流程形式：單相密閉循環(huán)。
　　
　　液氮泵：流量32m³／h，排出壓力2.5×105Pa，數(shù)量2臺。
　　
　　液氮貯罐：貯量15t，數(shù)量2臺。
　　
　　熱氮氣流程形式：單相密閉循環(huán)。
　　
　　空壓機：壓力8×105Pa，流量600(STP)m³/h，1臺。
　　
　　電爐：每臺功率50kW，數(shù)量2臺。
　　
　　z*高氮氣溫度：150℃。
　　
　　(4)太陽模擬器系統(tǒng)
　　
　　型式：19個單元組合的同軸卡塞格林系統(tǒng)，單元光學原理如圖10-57所示。
　　
　　光源：19只25kW短弧水冷氙燈，其結(jié)構(gòu)如圖10-58所示。


　　
　　輻照強度：1.3S（太陽常數(shù)）。
　　
　　輻照面積：12㎡(直徑3.9m)。
　　
　　準直角：±2°。
　　
　　面均勻性：±12%—±15%；
　　
　　穩(wěn)定性：±5%。
　　
　　(5)KM4改為無油抽氣系統(tǒng)后的原理圖
　　
　　圖10-59是原KM4改為無油抽氣系統(tǒng)后的原理圖。主泵由20K氣氦板及3臺直徑為1300mm制冷機低溫泵組成，預抽及粗抽由羅茨泵機組及微泵完成。