模块化核动力航天器设计及其关键技术

为提高核动力航天器关键技术的可继承性与可扩展性,缩短核动力航天器研发周期,降低研发成本,本文通过总结国外核动力航天器发展现状,梳理核动力航天器研制特点,结合模块化航天器概念及设计原则,首次提出模块化核动力航天器概念。将核动力航天器分为核电源模块、平台中心模块、载荷模块3大独立模块,并针对体系架构设计提出3层建设方案,针对模块化核动力航天器梳理关键技术难点,为后续项目研究提供应用参考。     

核动力航天器发展历程（上）

核动力航天器泛指一切使用核能的航天器。核能的产生包括衰变、裂变和聚变3种方式,核能的空间利用包括热源、电源和推进3种形式。迄今为止人类共发射了73颗核动力航天器,其中美国32颗,前苏联40颗、中国1颗;而其中同位素航天器有38颗,核反应堆（核裂变）航天器有35颗。     

俄罗斯宇宙核电动力发展研究

<正>近年来,随着太空探索的不断推进,空间核动力技术在世界范围内掀起热潮,该技术可以将核能转换成热能、电能或推进动力,以满足多种航天器的飞行需求。相比化学燃料、离子推进和太阳能推进等技术,空间核动力技术具有抗辐射能力强、体积小、质量轻、寿命长、窗口利用率高等诸多优点。在空间核动力技术领域,俄罗斯取得的成果不容小觑。自20世纪70年代以来,苏联/俄罗斯有关科研单位及企业就一直在开发可用于轨道间拖船的核动力装置,积累了深厚的技术基础。核动力技术应用潜力广泛,例如,用于建立月球基地、载人火星考察、星际航行等太空探索任务,将航天器低成本送入高轨,太空垃圾清除,以及保护地球免受彗星、陨石威胁等方面。     

21世纪的航天器环境工程

文章讨论了环境工程对航天器研制的重要性,对21世纪航天器环境工程发展的趋势提出一些看法。     

论航天器环境工程在产品质量与可靠性保证中的作用

论述了环境工程和环境试验在航天器研制中的作用与应用情况,分析了航天器环境工程与可靠性的关系,并对21世纪航天器环境工程发展的趋势作了研讨。     

外空核动力源应用的国内外法规体系概述及我国的对策

正"嫦娥"一号月球探测任务的顺利开展标志着我国加快了深空探测的步伐。深空探测面临的首要问题是航天器的能源供给,由于太阳能提供的能源有限,于是在航天器上搭载核动力源就成为了现阶段最为现实和理想的解决方案。外空核动力源相比地球表面的核能应用具有更大的不确定性和安全隐患,为了对外空核能应用进行严格的限制,以美国和俄罗斯为代表的最早应用外空核动力源的航天国家,在国     

美研究核动力航天器事故

美国战略防御计划局(SDIO)正在研究从轨道上取回有故障的核反应器的各种方法,以防止在部署数百个SDI的核动力航天器之后引起大灾难。 虽然SDI还未下决心部署空间核动力航天器,但最近几个月,它已经开始实施一项称作“空间搜索/核救援”(Siren)的计划。 SDIO最近已经与科学应用国际公司等三家企业签订了三项总价值为15万美元的合同。按合同规定,到1988年年底,这些公司将要提出方案报告。 一种可行的方案是用NASA的轨道机动器将出故障的核动力卫星送入更高、更安全的轨     

航天器的环境试验及其发展趋势

文章介绍了在航天器研制各阶段中环境试验的应用和环境试验类型,指出了环境试验在保证航天器可靠性中的重要作用.并简单讨论了试验的有效性问题,提出了21世纪航天器环境试验发展的几个重要方面.     

空间核动力源应用国际规则现状与发展分析

正随着国际社会对于深空探测的日益关注,相应的航天器在外空使用核动力源的法律问题也日益突出。关于核动力航天器的国际规则主要是1992年的《核动力源原则》和2009年的《外层空间核动力源应用安全框架》以及其他相关的国际法律文件,相关的国际规则谈判正在开展。中国在发展核动力源空间应用技术与工程的过程中,也应当重视国家战略制定、管理体系与法律政策体系完备、透明度提高等层面。同时在预判外空规则国际谈判趋势的前提下,对中方的角色进行     

空间核动力平台电力管理系统的设计

空间核动力平台是一种全新的电源推进一体化航天器,其电力系统具有三相交流输出、工况多且复杂、母线电压体制多等特点。为了解决空间核动力平台负载供电诸多难题,通过对系统功能、负载类型、母线体制、组成配置、工作模式、控制机制等方面论证分析,提出了一种新型空间核动力平台电力管理系统架构。其中,变配电系统从硬件实现角度解决了基于布雷顿热电转换系统输出为负载稳态供电问题,自主控制系统从软件控制角度解决了主能源、辅助能源等多能源间流动控制以及负载暂态匹配问题,这为未来空间核动力平台电力管理系统研究工作奠定了基础。     

NASA加速研究现有航天飞机的后继型

NASA正在加速研究新型载人航天器,以在21世纪初替代现有的航天飞机。 研制这种航天器的计划预计将列入NASA今后5～7年的预算中。 现在正在考虑两种方案。第一种方案是改进方案,对现有航天飞机的设计进行较大的改进;第二种是设计一种大大不同于现     

我国航天器环境工程未来发展的展望

文章回顾了我国航天器环境工程30年来的发展,面临新世纪,展望我国航天器环境工程的未来,提出了具体的建议和措施.     

航天器百千瓦级分布式可重构电源系统设计

随着大功率通信卫星、高分辨率SAR卫星、大功率电推进航天器、核动力航天器、大型在轨服务站等对超大功率能源系统需求不断增强,100 kW超大功率电源系统成为未来大功率航天器电源系统的发展趋势。文章结合航天器电源系统研究基础,对100 kW电源系统的高压、大功率、分布式的任务特点进行分析,设计一种分布式可重构电源系统,提出了系统拓扑架构和相应的控制策略,并对高压大功率变换控制技术、多通道能源管理技术、高压大功率元器件技术和系统可靠性、安全性技术进行研究。对文章提出的电源系统进行软件建模和仿真,结果表明:100 kW电源系统拓扑架构和管理控制策略合理可行,系统稳定性较好,鲁棒性强,可为后续大功率航天器电源系统研究和设计提供参考。     

我国航天呼唤创新——在五0一部首届中青年科技创新成果竞赛颁奖会上的讲话

创新是当前的热门话题,是二十一世纪的主旋律。我国跨进新世纪后,面临着走向世界大市场的挑战和机遇,如果没有创新,就会被淘汰,只有不断地创新出众,才能够立足于世界之强林。我国航天创业四十余年,取得了辉煌的业绩,但是与世界航天技术先进水平的差距还很大,尤其是我国航天器在总体思路上创新还很少,大多是沿袭外国航天器的方案,而我们的工业和技术基础薄弱,很容易使差距越来越大。只有大力倡导和鼓励青年航天人创新,才能扭转     

美国宇航局用于未来小型航天器的综合利用模块

美国宇航局将小型航天器纳入其未来的宇航计划。这与不断增长着的更加严格的空间预算情况是一致的。这些21世纪的小型航天器必须增加功能,有较高的发射率,以及减少其任务寿命周期的费用。只有借助于高科技对现有航天器的基础结构设计和任务的发展方法的革新,才能达到这一日标。对美国宇航局未来任务的可行性论证和技术评审,预示了一种多用途、有成本一效能的模块化基础结构的微型航天器。它是由一定数量的功能模块化基础结构的组件组成的,该组件的功能可能是星上计算、数据处理和存储。能源转换和分配、电子设备、通信,或者是这些功能的     

国外载人航天器回收着陆技术的进展

进入21世纪,国际上掀起了一个空间探索活动的新高潮,而作为载人空间探索活动重要支撑的回收和着陆技术也相应取得了重要进展。文章综述了关、欧、俄在载人飞船、登月舱、火星着陆器等载人航天器回收着陆技术方面的研究和进展。     

20世纪中国航天器的进展

文章介绍了20世纪已发射的10类、27种中国研制的航天器,述评了“九五”计划期间中国航天器技术进展的特点。     

我国航天器环境工程的发展进程

文章介绍了不同时期航天器环境模拟设备的研制,论述了航天器环境工程的发展。它在20世纪60～80年代为我国应用卫星的发展、90年代为载人航天的发展作出了重大贡献。航天器环境工程的发展已形成了一门多学科综合的新型学科。     

日本加速21世纪的航天计划

目前日本已在着手实施空间站操作、研制载人飞行的基础设施和把航天器送往月球、火星和金星等航天计划。 日本在种子岛完成了大规模新型发射设施的建设工作,并正在研制新型H-2和M-5运载火箭,另外还在设计新型的航天器,这一切都象征着日本21世纪的航天活动意向。 然而,随着日本加快实施航天计划的步伐,它正面临着开发航天技术所带来的高费用、时间跨度大和其它诸多难题。日本的     

航天器多功能结构的研究现状及其应用前景

减轻航天器的质量是21世纪航空航天技术发展的战略目标之一，发展多功能结构是实现轻质化，降低成本的重要技术手段且为航天器的设计提供了一种新的方法。多功能结构的核心是传统的机箱、电缆和连接器被柔性系统取代，印制配线板等航空电子设备被缩减为多芯片模块，并运用协作工程学的方法，把电的功能和热控制功能集成到航天器的壁（板）结构中。本文对国外先进复合材料多功能结构的研究现状进行了总结和评述，阐述了多功能结构的概念，基本组成以及各种类型多功能结构的特点及适用范围，并对复合材料多功能结构的应用前景和有待解决的问题进行了讨论。