【摘 要】
：
为了验证某些航天产品在同时满足失重和自旋条件下的工作性能,设计了一种旋转失重模拟试验装置,由上下独立的单端承载旋转机构和转动平稳释放机构装配而成.文章给出装置的设计原理、转动应力参数仿真和平稳释放实现方法等,以及采用的关键技术.国内首例高速自旋失重试验的验证结果表明,旋转失重试验装置的使用克服了传统试验方法无法同时提供旋转环境和失重环境的局限性,在有效避免共振的前提下,实现产品在3.5 r/s转速下平稳下落,倾斜角度未超过1°,试验结果满足设计要求.
【机 构】
：
北京强度环境研究所,北京 100076;北京航天长征飞行器研究所,北京 100076
论文部分内容阅读
为了验证某些航天产品在同时满足失重和自旋条件下的工作性能,设计了一种旋转失重模拟试验装置,由上下独立的单端承载旋转机构和转动平稳释放机构装配而成.文章给出装置的设计原理、转动应力参数仿真和平稳释放实现方法等,以及采用的关键技术.国内首例高速自旋失重试验的验证结果表明,旋转失重试验装置的使用克服了传统试验方法无法同时提供旋转环境和失重环境的局限性,在有效避免共振的前提下,实现产品在3.5 r/s转速下平稳下落,倾斜角度未超过1°,试验结果满足设计要求.
其他文献
针对空间站宏微机械臂分时独立控制的操作方式,将宏机械臂视为柔性基座,建立了柔性宏刚性微机械臂的等效动力学模型,即柔性基座微机械臂动力学模型.此模型揭示了基座弹性振动与微机械臂刚性运动之间的耦合关系,即基座的受迫振动完全由微机械臂运动产生的反作用力引起.在此基础上,为降低微机械臂刚性运动激起的宏机械臂弹性振动,建立了“4-3-4”形式的参数化关节轨迹模型,采用遗传算法在关节空间对微机械臂的运动轨迹进行了优化,并利用机械臂的冗余特性对其自运动进行了优化.数值仿真表明:轨迹规划和优化自运动项的方法能有效抑制微机
空间环境的温度突变是诱发卫星柔性结构振动的重要因素,对卫星的稳定度与有效载荷的性能带来不利影响.为研究进、出地影期间的温度突变在多柔性附件卫星上产生的振动效应,文章分析了热致动力学基本方程,提出了振动响应的解耦分析方法.以某遥感卫星为背景,建立了整星级有限元模型,以卫星进、出地影期间的动态温度场为载荷条件,运用ABAQUS软件隐式动力学模块开展动态响应分析,发现卫星在出地影后发生了明显的热致振动,其中高精度平面阵天线上的最大振幅约3μm,振幅在800 s内衰减了90％.为辨识振动的频率组成与源头,采用快速
为提升航天器部件的即插即用和自主能力,针对电子数据单技术在航天领域应用的问题,文章从空间数据系统咨询委员会(CCSDS)的空间数据系统参考架构(RASDS)信息视角,论述了信息对象的描述方法和抽象数据架构、数据模型、具体数据对象的3个建模过程.采用该方法,结合CCSDS的可扩展标记语言的遥测遥控信息交换标准(XTCE)和航天器接口业务电子数据单(SEDS)标准,分析了针对航天器所需要的遥测、遥控和部件接入等信息对象的应用场景,提出了相应的插件式电子数据单工具系统的设计思路,给出了在航天领域电子数据单技术研
柔性连续臂的设计研究近年来取得重大进展,但其建模研究一直相对滞后.为此,文章对柔性连续臂进行运动学建模研究,提出使用临时姿态矩阵求解逆运动学的方法,解决了逆运动学不易收敛的问题;利用前馈神经网络对基于模态振型函数(MSF)的模型进行拟合,建立一种端到端的正运动学模型和逆运动学模型,在保证模型精度的同时,显著提高了其逆运动学求解效率.该模型可以灵活更改前馈神经网络输入输出神经元的数量,从而将自身迁移到多节模型中.
针对深空探测任务对高速数据传输能力的需求,文章在调研国内外深空测控通信系统现有支持能力与空间激光通信技术最新发展成果的基础上,对我国深空探测任务对空间光通信技术高效化、网络化的发展需求进行了梳理;对深空光信号捕获瞄准跟踪技术、高光子效率信号调制与编码技术、地面高效信号接收技术和深空光通信中继与组网技术的实现途径进行了分析.结合我国未来深空探测任务规划与实际需求,借鉴国外相关领域的技术发展路线,提出了适用于我国国情的深空探测光通信发展设想,旨在构建高效、高速的中国深空测控通信网.
针对高分三号(GF-3)卫星影像干涉形变提取较弱的问题,利用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术,提出“基于影像几何与内容特征的配准”和“多尺度相位滤波方法”对2景GF-3卫星影像进行了地表形变提取.首先,将影像从像元级粗配准提高到精配准,使影像在方位向和距离向上配准精度达到0.1像素;然后,为消除由时空基线引起相位噪声,利用多尺度相位滤波对差分干涉图进行滤波处理,保证后续相位解缠的成功;最后,设置0.3的相干性掩膜阈值与0.10～0.15的相位解缠阈值,采用最小费用流相位解缠方法,在保证相位解缠精度的
文章针对振动电容式表面电位测量传感器核心组件——振动音叉进行详细设计,分析得出适用于电位检测的音叉振动形式,确定出音叉结构参数及驱动方式;进行基于传递函数的传感器灵敏度及精度影响因素分析;提出基于电荷感应与静电场仿真的电位测量装置设计方法,得到的传感器灵敏度与理论计算结果一致,并最终通过样机标定实验验证了传感器设计的正确性.
对于卫星亚毫米波甚至太赫兹收发通信系统而言,由铁磁性器件构成的环行器和隔离器是实现功率隔离、保护发射通道不受反射功率影响的关键元器件.文章基于周期性光子晶体阵列,提出一种具有良好平面集成性的新型太赫兹环行器构型;并针对星载环境的电子辐照问题,采用典型能量电子辐照分析光子晶体Si的内带电特性、环行器整体电位以及局部电场分布特性.仿真结果表明,该环行器中心频率为205 GHz时,可在3 GHz带宽内实现电磁波定向不可逆传输的电性能,带内插入损耗小于0.5 dB,且受电子辐照带电的影响较小,在卫星高集成高密度太
宇宙线缪子成像方法是一种对物质密度敏感的高分辨率、高精度被动源探测技术,无须原位测量,有望成为火星和小行星浅表和内部物质结构成分研究的新兴深空探测手段.鉴于气体探测器、核乳胶探测器使用条件的局限性,设计一种适用于深空探测的多通道读出的塑料闪烁体阵列式缪子探测器,可实现对多路探测器缪子信号的采集.搭建探测器测试系统,在实验室条件下进行天然缪子探测实验,对探测到的缪子数据进行天顶角和方位角分析,结果显示缪子径迹随角度分布与理论预期符合很好,初步验证了探测器系统设计的合理性.
航天飞行器管路结构在随机振动载荷作用下产生疲劳损伤,可能导致管路焊接结构的疲劳失效,影响飞行器正常飞行.为此,开展飞行器管路焊接结构的疲劳损伤分析研究.首先建立管路结构的有限元模型,并通过计算模态分析和试验模态分析验证模型的准确性;然后考虑材料疲劳特性的离散性,推导焊接材料的P-S-N曲线以及疲劳损伤的计算表达式;随后采用结构应力法开展复杂管路焊接结构的疲劳损伤分析,确定其薄弱环节的中位疲劳寿命为5.23×104 s;进一步采用概率分析方法得到管路焊接结构疲劳寿命与可靠度的关系.以上研究结果可为管路及整体