400kN振动台虚拟试验仿真技术研究

文章从卫星工程结构动态试验的重要性出发,指出振动台试验的计算机仿真技术研究是当前研究的前沿课题,介绍了振动台虚拟试验技术研究的基本内容,包括有限元数学模型修改、台面控制振动台试验的计算机仿真技术的实现、200kN振动台空台试验的计算机仿真、400kN振动台空台试验的计算机仿真.     

羽流导流综合验证试验技术

为了验证发动机羽流对航天器的综合力、热效应,验证发动机与羽流导流装置的相容性,考核羽流热防护材料性能及防护效果,开展了发动机燃气羽流导流综合验证试验工作。为了完成本次试验,对现有大型高空模拟试验台进行改造,新增试验件结构安装系统、位姿调整系统、温度控制系统,改造真空舱系统、真空抽气系统、测量系统、监控系统及推进剂加注系统等。采用机械真空泵与低温泵组合工作的方式获得试验所需真空环境,利用压电测力仪测量羽流扰动作用力,利用基于六自由度平台模式的位姿调整系统实现相对运动的模拟,试验系统经调试与试验验证满足各项技术要求。通过试验获得了试验验证器所受羽流扰动力数据以及试验验证器表面压力、温度及热流密度等参数分布数据,试验取得成功。     

固体火箭多分力试车台的精度

1、前言经过火箭的燃烧试验,为求得推力偏心和操纵特性,精确地测量每个分力是很必要的。为此,应予先了解一下测量精度和试车台的特性。测量多分力的工作当中,当增加测量分力数同时,由于各测量系统之间的相互干扰和火箭的安装误差对分力的影响等因素,使测量各分力的工作变得极其复杂。各测量系统间的干扰主要受支承火箭的柔性件特性、测力传感器特性以及火箭的支承机构等的影响。此外,火箭的安装精度受试车台的高度、火箭安装部分的精度、火箭的安装难度以及工作人员对安装作业的熟练程度的影响。因此,为了研究上述问题,我们于六九年七月,重新改装了试车台,并进行了校正试验,因而进一步明确了其特性及测量误差的主要原因。     

燃气舵的舵间气动干扰分析

固体发动机地面试验燃气舵测力试验数据与习惯上的单独舵风洞测力试验存在着差异，多舵风洞测力试验表明：当喷流出口静压小于环境压力（ｐ＜１。０）燃气舵的气动性能重现了地面试验的结果，（ｐ＞１．０）；与单独舵的风洞试验结果相接近。分析得出ｐ＜１．０时燃气舵气动性能变差的原因是多舵使超音速喷流受堵，气流分离之故。     

我国力学环境试验能力再上新台阶

正近期,由北京卫星环境工程研究所研制的1400 kN振动台系统和4000 m~3混响室系统顺利通过了测试验收和试运行,综合指标国际领先,为我国力学环境测试行业再添重器。1400 kN振动台系统垂直方向由4个350 kN振动台并联组合,水平方向由2个350 kN振动台并联组合,是目前世界上最大的电动振动试验系统。系统台面尺寸达到4600 mm×4600 mm,最高试验频率达到2000 Hz,弥补了液压振动台高频能力不足的问题。测试验收后,完成了多项重点型号产品(最大产品重约25t,高18m)的试验测试任务,系统性能表现优越。     

标准砝码计量误差对三点测力式质心台测量精度的影响

标准砝码是三点测力式质心台标定校准的专用计量设备,其质量计量的准确性直接关系到质心台的测量精度。通过对质心台标定算法的分析,得出标准砝码的计量误差会影响质心台的标定系数,从而影响质心台测量精度的结论,根据分析结果提出了相应的修正方法,并在实际应用中验证了方法的有效性。     

阿里安-3捆绑式助推器的研制、鉴定和飞行

阿里安—3是欧洲阿里安运载火箭增加两台捆绑式固体助推器后的改型。通过改型使它运送有效载荷至同步转移轨道的能力从2175kg增至2580kg。该助推器由意大利SNIA—BPD公司防卫和宇航分部研制与鉴定。每台装药量为7.3t,最大推力730kN。本计划于1979年开始,1984年8月首次飞行成功。本文介绍了助推器的构型,以及设計、研制、鉴定的各主要阶段,并将首次飞行数据与鉴定试验数据作了比较。     

用于复杂应力状态复合材料性能实验研究的双向加载试验机

介绍了一种用于复合材料板试样作双向加载试验的材料试验机,该试验机由计算机控制,可实现按比例的双向加载,可在4个应力象限內作不同形式的组合应力试验,最大拉伸载荷可达110kN,最大压缩栽荷可达170kN。该试验机的研制成功为复合材料强度理论的研究提供了有利的条件。     

1159kN推力混合式火箭助推器研制状况

美国火箭公司计划用它的天鹰座运载火箭,为九十年代提供商业性发射服务。天鹰座是能将质量为907kg 的物体,发射到低地轨道(LEO)的四级入轨火箭,天鹰座将用 H-1800混合式推进系统(真空推力1159kN)作动力。本文介绍 H-1800推进系统的设计和研制情况,着重讨论包括第一台全尺寸试制发动机(DM-01)的生产和全尺寸发动机试验数据在内的研制状况。     

液体火箭发动机接力试验技术

在一项特殊要求、非例常的试验中,需发动机进行接力试车：在同一次试车中前后两个阶段分别使用两个不同厂家的氧化剂,在进行氧化剂切换时,发动机连续工作,即进行接力试车。为此,在原试车台试验系统的基础上,进行了必要的技术改造,建立了试车台发动机接力试车氧化剂试验系统。经热试车验证,改造后的系统工作安全可靠,满足发动机接力试验要求。     

200 kN振动台动圈建模与仿真分析

文章利用Solidworks软件及Cosmosworks软件针对200 kN振动台动圈进行了建模和有限元模态分析,通过模态试验对模型进行了修正,并以修正后的模型为基础进行了动态响应仿真分析,得到了传递函数和响应曲线,计算出1 g加速度控制条件下的驱动力谱,并运用该力谱模拟了正弦扫频试验,得到的控制点响应曲线与实际情况较为吻合。     

红外导引头模糊控制设计

为改善红外导引头的动态性能和精度，将模糊比例积分差分(PID)控制引入系统的设计，并用两个层次模糊控制实现抗干扰。可在MATLAB的FUZZY工具箱中对模糊控制器进行编辑。仿真结果表明，该方法可以提高系统的动态性能和控制精度，同时能便捷地修改系统参数。     

Novel reaction control techniques for redundant space manipulators: Theory and simulated microgravity tests

This paper presents two novel redundancy resolution schemes aimed at locally minimizing the reaction torque transferred to the spacecraft during manipulator manoeuvres. The subject is of particular interest in space robotics because reduced reactions result in reduced energy consumption and longer operating life of the attitude control system. The first presented solution is based on a weighted Jacobian pseudoinverse and is derived by using Lagrangian multipliers. The weight matrix is defined by means of the inertia matrix which appears in the spacecraft reaction torque dynamics. The second one is based on a least squares formulation of the minimization problem. In this formulation the linearity of the forward kinematics and of the reaction torque dynamics equations with respect to the joint accelerations is used. A closed-form solution is derived for both the presented methods, and their equivalence is proven analytically. Moreover, the proposed solutions, which are suitable for real-time implementation, are extended in order to take into account the physical limits of the manipulator joints directly inside the solution algorithms. A software simulator has been developed in order to simulate the performance of the presented solutions for the selected test cases. The proposed solutions have then been experimentally tested using a 3D free-flying robot previously tested in an ESA parabolic flight campaign. In the test campaign the 3D robot has been converted in a 2D robot thanks to its modularity in order to perform planar tests, in which the microgravity environment can be simulated without time constraints. Air-bearings are used to sustain the links weight, and a dynamometer is used to measure the reaction torque. The experimental validation of the presented inverse kinematics solutions, with an insight on the effect of joint flexibility on their performance, has been carried out, and the experimental results confirmed the good performance of the proposed methods. In particular, two test cases have been analyzed in order to validate and evaluate the performance of both the unconstrained solution and the solution which takes into account the robot physical limits.     

火箭发动机轴承摇摆试验技术

大推力火箭发动机摇摆过程中,摇摆轴承使用环境与轴承自身设计指标不同,在承受较大径向载荷的同时,还要承受一定的轴承载荷,并实现低速往复摆动。为获得轴承的静态承载能力摩擦系数及疲劳寿命等关键参数,设计了一种新的轴承试验系统,模拟轴承在发动机不同工作状态下的安装边界和受载形式。通过试验获得了相应的数据,试验结果表明:轴承静态...     

400kN振动台承力钢架的研制

文章中介绍的400kN 承力钢架是用来作船罩联合试验的承力机构,具有结构庞大、复杂的特点,对自振频率有一定要求,文章介绍了该设备研制过程中的设计、计算、加工及安装工艺技术等。     

辐射开环空间绳系机器人编队动力学及控制

提出了一种新型辐射开环空间绳系机器人编队系统,其在编队稳定性、任务灵活性及燃料消耗等方面具有明显的优势。针对辐射开环空间绳系机器人编队系统自旋运动过程中的构型误差控制问题,首先建立了编队系统的自旋动力学模型;然后分析了空间绳系机器人的绳系拉力和空间平台的自旋扭矩对编队系统自旋运动中出现的构型误差的控制能力;设计了一种依靠空间绳系机器人绳系拉力和空间平台自旋扭矩作为控制量,对构型误差进行控制的协调控制方法;最后通过数字仿真进行了校验和分析。仿真结果表明：设计的协调控制方法能够明显改善编队系统自旋运动中构型误差的控制效果。     

流量调节器研制中的主要问题及结构改进

介绍了一种用于液氧／煤油发动机的流量调节器的结构、原理。在调节器研制中出现的主要问题有滑阀卡滞、主级工况的负载特性存在负差率、转级活塞不能复位等。根据调节器的工作条件,运用静力学原理,分析了产生的原因,提出了改进方法,并进行了试验验证。试验结果表明：结构改进后的调节器工作可靠性得到了明显提高。     

过氧化氢双组元发动机推力室研究

在过氧化氢发动机预先研究项目中,开展了过氧化氢／烃燃料（煤油）推进剂的自燃点火研究,包括自燃燃料开发、推力室设计及冷、热试考核。设计了25N、30N、50N和50kN推力量级的推力室。经热试车考核,点火平稳可靠,燃烧稳定,室压粗糙度小于±5％,燃烧效率高于92％,设计方案合理。