本文对飞机座舱热载荷试验系统中的太阳辐射模拟器进行了设计研究,该装置利用人工光源模拟太阳光辐照特性,主要由光学系统、冷却系统以及控制系统三部分组成。首先对光学系统进行设计,选取长弧氙灯作为光源,并为光源设计了反光罩等组件。计算了飞机在座舱热载荷设计点时太阳光在座舱盖表面产生的辐照度分布,根据该辐照度分布和座舱盖几何特征研究了辐射灯的空间排布。使用Lighttools软件模拟了太阳辐射模拟器的发光特性,根据模拟结果对空间灯阵进行了优化。针对辐射灯运行时的散热需求,完成了风冷系统的设计,并计算验证了系统末端流量分配的均匀性;同时提出了水冷系统的设计方案,并与风冷系统进行对比。分析了整个太阳辐射模拟器的功能要求,确定了控制系统的设计方案,完成了辐射灯控制箱的功能设计。为了保证太阳辐射模拟器能顺利地应用于座舱热载荷试验系统,对组装后的系统进行了调试,对冷却系统末端的流量分配进行了测试和改进。结合座舱盖表面的辐照度分布,对辐射灯的安装角度和位置进行了调试,测试了太阳辐射模拟器工作时的辐照不稳定度。本文针对特定机型座舱热载荷试验系统完成了太阳辐射模拟器的设计研究,并开展了相关测试,证明其能安全可靠地工作。研究结果对于座舱热载荷试验系统中太阳辐射模拟器的设计具有应用价值。