小型卫星上贮箱推进剂管理装置的设计及研制方法

商业及科研应用的小型卫星需要费用低的推进子系统。一般而言,这类推进系统仅用于通过反作用飞轮来完成轨道嵌入、轨道控制及姿态控制的飞行任务。这就允许贮箱采用简化的推进剂管理装置(PMD)。本文介绍这种推进剂管理装置的设计及研制方法。推进剂贮箱应该是具有较低费用的装置。它是利用叶片作为推进剂管理装置的全焊接钛结构,贮存30kg 肼(N_2H_4)。这种推进剂管理装置没有活动件,毛细功能组件较少,因此,它能够确保贮箱重量轻,结构简单和费用较低。在低重力和推力室连续工作产生的低加速度条件下,这种叶片式表面张力贮箱能够提供所需要的不含气泡的推进剂。研制工作主要集中在叶片式管理装置,它的关键之处是性能及动态特性。由于重力作用,这种管理装置的主要困难是不能在地面进行试验。因此,必须通过模型及低重力试验来验证。建立稳态及瞬态模型,有助于模拟贮箱在不同流量及推力室工作产生的加速度、瞬态过程时的排液情况。依据相似准则,用中性浮力试验来模拟低重力环境。这种试验最大的好处是没有时间限制,所以能够完成一个完整的排液过程。模拟件设计要考虑模拟液与模拟件的接触角代表了氮/肼/钛的接触角。所有的分析及试验圆满完成,证明这种推进剂营理装置具有满意的性能。     

某导弹舵机角位移的测量

某导弹舵机角位移测量采用自动控制理论闭环系统设计方法，在地面进行模拟飞行和发射时，通过地面计算机向惯性组合施加激励信号，模拟导弹在空中飞行的姿态角，使弹上控制系统驱动舵机工作；地面计算机再通过舵机角位移的测量电路，测量舵角位计敏感的舵偏信号，检验舵机偏转极性的正确性，舵机偏转角的准确性，以及舵机在武器系统中偏转运动的协调性。用地面模拟飞行试验方法，达到了测试全武器系统的目的。     

欧洲航天局的飞机抛物线飞行微重力计划

在弹道式飞行操作中，飞机的抛物线飞行会反复地产生达２０秒的失重，在这种抛物线飞行中，可以进行物理和生命科学的短期微重力研究，并在太空飞行之前对仪器设备进行测试和培训航天员。由于这是在真正的失重环境下进行的人体研究的唯一设备，因而可作为诸如浸水、卧床试验等地面模拟失重实验的补充，并为载人空间任务作准备。欧洲航天局（ＥＳＡ）自１９８４年用三种不同的飞机共组织进行２０场次抛物线飞行试验活动，总计飞行超过     

长征四号运载火箭制导,姿控和轨道测量系统

我国新研制的长征四号运载火箭于1988年9月7日进行首发飞行试验,把我国第一颗气象卫星送入离地面900公里的太阳同步轨道。本文介绍该火箭的制导、姿控和轨道测量系统的组成,工作愿理以及飞行试验结果分析。     

德尔它特快飞船重视简化地面操作

对目前的航天系统来说,地面操作成本要占每次飞行的总成本的45％。以往的航天运输系统一般把设计目标更多地放在提高飞行性能而不是降低系统的地面操作和总运营成本上。相比较而言,麦道公司的德尔它特快飞船则很重视通过简化地面支援工作来大大缩短运载器的处理时间和降低处理成本。这一方法将通过德尔它特快飞船试验机(DC—X)     

航天器交会对接地面综合验证技术研究进展

为短时间内在有限的几次飞行试验中突破并掌握交会对接技术,通过对地面验证试验的需求分析与整合,规划和设计了一系列系统级综合试验;采用局部模拟与整体模拟相结合、单一环境与综合环境相结合、试验与仿真相结合等方法开展了系统级验证试验,获得了大量的试验数据;并应用多种数据评估技术对试验数据进行了统计分析,提高了试验数据的有效性。这些工作的开展为交会对接的地面验证试验技术进一步发展打下了坚实的基础。     

用于空间探测飞行时间质谱仪的真空系统和取样系统设计

文章介绍了可用于空间探测飞行时间质谱仪的真空系统和取样系统设计,并建立了该TOFMS原理样机的地面试验系统。为适应空间探测和地面试验2种不同工作模式,设计了2套不同的真空系统。根据文章建立的气体样本进样的理论分析模型进行理论分析计算,并通过地面适应性试验测定了质谱室的真空度、空气的Voltage-Amu谱图、Kr样本Voltage-Amu谱图及进样时间。试验结果表明:真空系统和取样系统设计合理,能够满足试验需求;理论分析模型正确,能够用于指导试验。     

一种星间测距与时间同步的地面验证方法

针对编队飞行卫星星间通信测距时间同步地面验证困难的问题,文章提出了一套系统的地面验证方法,包括有线测试和无线测试,能够系统充分地验证星间通信测距时间同步的静态和动态功能性能,适用于采用双向单程伪距原理进行测距的主从式多星星间测试。有线测试中通过信道模拟器和可调衰减器模拟星间远距离,可验证待测系统的静态性能,微波暗室无线测试、车载无线测试模拟星间相对运动,可验证待测系统的动态性能。龙江卫星的星间通信测距单机采用本地面试验方法进行验证,结果表明：提出的地面验证方法简单易行、误差可控,可用于组网卫星间的通信测距时间同步功能和性能验证,可为编队卫星星间通信测距时间同步功能和性能的地面验证提供参考。     

五自由度气浮台平动时侧向干扰力问题的研究

五自由度气浮台主要是在地面模拟微小卫星运行时太空中的微重力环境,为卫星姿态控制及变轨飞行提供地面试验手段。气浮台平动时会受到一定的侧向干扰力,不但对系统的控制带来干扰,而且会减少冷气推进系统的有效作用时间。因此对侧向干扰力问题进行研究,归纳了其产生的原因,对引起侧向力的环境、偏载、摩擦、风阻和工作台面等几个因素进行了理论分析和试验,并提出了相应降低侧向干扰力的方法和措施,最终使五自由度气浮台受到的总侧向干扰力达到设计要求。
     

激光模拟单粒子效应试验研究

脉冲激光模拟单粒子效应是单粒子效应地面实验模拟中新近才发展起来的一种方法.本文主要介绍脉冲激光模拟单粒子效应的基本原理、实用性及特点,结合实验室从俄罗斯引进的激光模拟单粒子效应试验系统.选取了几种典型星用器件,在国内首次开展了激光模拟单粒子效应试验研究,研究表明脉冲激光模拟方法是一种有效、安全、经济、方便的地面模拟单粒子效应的方法,它可以很大程度上弥补了传统地面模拟单粒子效应方法的不足,是地面评估星用器件和集成电路抗辐射加固的另一重要方法.     

变均方根随机振动?变加速度离心复合试验

为在地面试验中更真实地模拟再入飞行过载、振动力学环境的时变特性和复合特性,以再入飞行器子系统为对象,开展变均方根随机振动?变加速度离心复合试验研究。设定试验条件时,对预示弹道过载数据进行平滑和重采样,得到变加速度离心试验条件;对实测振动数据频谱进行归一化和频谱加权融合,得到变均方根随机振动试验条件。复合试验结果表明,给出的试验条件控制可行,实现了再入飞行振动历程和过载历程的同时模拟。     

大视场星光修正惯性导航半实物仿真系统设计

针对飞行实验成本高、难度大的问题,设计并实现了一种大视场星光修正惯性导航系统的半实物仿真试验系统。该系统采用轨迹发生器模拟生成飞行过程中导航传感器数据,利用真实星敏感器与IMU的静态输出获得器件误差,结合时间软同步完成信息采集,通过组合导航模块实现模拟飞行过程的组合导航解算。实验结果表明,该系统具有较强的灵活性和通用性,可在地面验证星光修正惯性导航算法性能,具有一定的工程应用价值。     

超高真空环境冷焊与防冷焊试验现状与建议

国外的冷焊试验从环境压力(真空度)、试件温度、试验接触面的法向压力、试验表面光洁度污染情况以及接触面是否有相对运动等主要影响因素进行分析;同时采用用于冷焊效应研究的环境试验卫星进行空间冷焊试验;在冷焊防护方面也进行了大量飞行试验及地面模拟试验,试验表明三氧化二铝、二氧化锆、三氧化二铬及二硫化钼等薄膜层能有效降低金属面间的摩擦系数,可以防止冷焊效应的发生。国内冷焊试验主要是地面模拟试验,文章对国内各种超高真空冷焊及防冷焊试验设备分别从用途、技术指标和设备组成等几方面作了详细介绍。并对今后这方面的研究方向提出了建议。     

飞行参数对导弹发动机羽流的影响

对导弹发动机在不同飞行条件下的羽流进行数值模拟,得到飞行参数对导弹发动机羽流的影响规律,为载机挂点设计和制定发射边界提供了相应的理论依据。计算结果表明,在相同飞行马赫数下随飞行高度的增加,导弹羽流边界随之增加：在相同飞行高度下随飞行马赫数的增加,导弹羽流边界随之减小,同时导弹羽流结构也随飞行奈件变化而有很大的不同。数值模拟与地面试验结果一致,计算具有较高的可信度。     

空间电子、质子和紫外综合辐照模拟试验研究

文章介绍了地面模拟地球同步轨道15年电子、质子和紫外环境的综合辐照模拟试验技术,为长寿命卫星热设计及热控涂层选型提供可靠依据。试验采用空间低能综合环境试验设备、太阳吸收率原位测试系统,针对卫星各种表面材料如S781白漆、SR107-ZK白漆、F46镀银和OSR二次表面镜等进行了空间低能综合辐照试验,与已有的飞行试验数据进行对比研究,结果表明：本次试验能够较准确地反映航天器在轨道上材料的退化现象。     

“战斧”导弹的DSMAC试验

据《航讯》一九八一年四月十三日报导:三月二十八日五角大楼成功地试验了通用动力公司的潜射型常规对地攻击“战斧”导弹。第一次进行这种试验时,这种巡航导弹是由潜离加利福尼亚海域的潜艇发射的,转入了巡航飞行后,这枚导弹约飞行了300海里,到达内华达州内利斯空军基地的托诺帕试验场。在内利斯靶场,这枚导弹曾在各预定航向上执行全制导常规对地攻击飞行任务,在用降落伞回收系统回收这枚导弹以前完成了数次对地面目标的模拟攻击。     

载人宇宙飞行的不利因素与紧急情况分析

载人宇宙飞行对航天器地面模拟试验提出了新的、更严格的要求。本文从保障航天员安全性的角度简要介绍了在地面模拟试验时应考虑的载人宇宙飞行的不利因素,分析了产生紧急情况的原因。     

利用空间模拟器对推进系统进行高空和空间环境模拟试验

液体火箭发动机,特别是用于飞行器姿控、机动、轨道转移和轨道保持的空间推进系统及其发动机,在正式投入使用之前,应在具有高空与空间环境条件的地面模拟设备中进行一系列试验,以检验发动机的设计与功能,并保证它能安全可靠地工作,准确地完成预定的任务。进行此项试验有四种途径:(1)提高原     

电推进羽流与航天器相互作用的研究现状与建议

电推进与传统的化学推进相比可以节约大量推进剂质量,被广泛用作地球同步轨道卫星南北位置保持和深空探测等任务的主推进系统。电推进器工作时产生的羽流与传统的化学推进器羽流有显著区别,电推进羽流对航天器的影响是进行卫星电推进器系统设计时需要重点关注的问题。文章讨论了电推进羽流对航天器的主要影响,介绍了国外在地面模拟试验、空间飞行验证和软件仿真技术等方面的研究现状,同时对国内开展羽流与航天器相互作用研究提出了建议。     

用于冲击试验的质量刚度可调结构件研究

航天器设备在发射阶段经历着严苛的动力学环境考验,包括噪声、振动、冲击等。进行冲击试验时必须使用模拟件进行试冲击,调试设备系统状态。若对每台产品都设计加工结构模拟件,则费用成本高,计划流程时间长。因此,本文研究设计一种质量、刚度可调式结构模拟件,通过不同组合形式使其适用于不同的型号产品,代替传统模拟件进行冲击试验调试,并经过试验验证,效果良好,极大的降低了投产成本及时间。