ESTEC建造6自由度液压振动系统

欧洲空间局的欧洲空间研究和技术中心（ＥＳＴＥＣ）１９９２年开始了６自由度液压振动系统的设计研制工作，以进一步扩大试验中心的振动试验能力。建造这样一台试验设备有两方面的原因。首先是为了满足阿里安－４和阿里安－５火箭有效载荷结构动力学鉴定和系统级验收试验的需要。这些有效载荷的质量和尺寸都要求有更大推力的振动台和大的台面，并能将试验的低频限延到５Ｈｚ以下。这样，现有的两台电动振动台并联的振动系统已经不能满足需要。另一原因是，在航天器与运载火箭对接面进行多方向的瞬态激振较之单轴正弦和随机振动试验能更好地…     

世界最大推力电动振动试验系统研制成功

正近日,中国空间技术研究院总装与环境工程部自主研制的140吨振动试验系统顺利完成验收测试和型号振动环境试验,标志着世界最大推力电动振动试验系统研制成功。我国环境模拟试验能力再获新突破。为满足以我国载人航天工程为代表的大型航天器力学试验需求,该系统的设计立足于突破我国现有的单体振动台能力不足的瓶颈,具有完     

利用加速度反馈提高低频标准振动台的波形精度

由于减小振动台台面加速度波形失真是提高低频振动标准装置校准精度的关键之一,因而无论是振动台或是激振电源,总是努力采用各种手段排除产生波形失真的种种因素。本文将主要从“系统”的角度出发,讨论激振电源与振动台之间的相互关系,从而提出利用加速度反馈,提高低频振动台低频段波形精度的方法。     

低频标准振动台中心位置的漂移与抑制

当低频标准振动台台面偏离其中心位置振动时,动圈绕组的一部分将处于非均匀磁场中,导致台面运动波形失真,进而影响整个标准装置的校准精度,甚至引起事故的发生。本文由此作为出发点,阐述了振动台台面漂移的因素,以及漂移给校准造成的严重后果,并着重介绍了为解决漂移而研制的中心定位仪。     

世界最大推力电动振动台完成测试

近日,中国航天科技集团公司一院702所自主研发的70吨超大推力电动振动台在天津大型运载火箭研制基地顺利完成了测试工作,其各项指标达到国际领先水平,推力为国外现有最大推力35吨振动台的两倍,成为世界上推力最大的电动振动台。作为地面试验验证的重要设备,70吨超大推力电动振动台的研发成功,将为我国空间站、重     

基于分布式激励的多激励源联合控制试验方法

针对高速飞行器运行过程中经受的振动环境复杂而现有的振动试验技术无法对其进行充分的振动耐久性考核的问题,提出了一种压电元件、振动台、激振器联合控制的振动试验技术.该方法将激振器、振动台安放在结构刚性较大的骨架位置以提供集中力,压电元件则分布黏贴于结构刚性较小的柔性部位以提供分布式激振力.分析了高速飞行器运行过程中的振动环境特点以及这些环境对高速飞行器产生失效的影响,并基于对压电元件材料以及激励特性的研究,分析了压电元件作为耐久性振动试验分布式激励源的可行性,最后组建完成一套集成压电元件、振动台、激振器三种激励源的试验演示系统并开展试验研究.试验结果显示,应用该方法可控制结构柔性部位上一点的振动量级达到20.8g,表明了该技术的科学性以及巨大的工程应用潜力.     

综合环境试验系统研制中的技术问题

温度、振动、湿度综合环境试验系统是工程研制、鉴定和生产可靠性试验的必备的设备。根据可靠性试验要求，介绍了综合环境试验系统研制过程中所遇到的试验箱高温度变化速率、振动台大台面和大位移、振动和冲击控制算法等技术难点，并给出了解决途径。     

常值推力下面内轨道优化的一种改进间接法

针对常值推力下航天器面内轨道转移燃耗最省的轨道优化问题,利用极大值原理导出了最优轨迹下推力方向角应满足的控制方程,结合动力学方程建立了一种求解航天器面内最优转移轨道的改进间接法,及其在推力方向角调节能力受限条件下的应用方法。由于避免了协态变量微分方程组的求解,改进间接法相对于传统间接法降低了初值猜测的难度和计算量;与采用Gauss伪谱法求解相比,所建立的改进间接法求解结果精度更高,数值光滑性更好。仿真算例表明:推力方向角调节能力受限会改善推力方向角变化规律,降低推力方向角变化范围;就燃耗而言,推力越大燃耗越多,优化轨道节省燃耗更加显著。     

电推进系统的过去、现在及未来

正当前,航天器主要使用化学推进系统和电推进系统。化学推进系统是在航天器内加注化学推进剂并产生化学反应,产生推力,推动火箭飞行;电推进系统是使用电能产生推力,推动航天器飞行。相比起化学推进系统,电推进系统所需要加注的推进剂少,且不必受推进剂产生/释放化学能量大小的制约,可以有效地将电能转化为动能,具有比冲高、工作时间长的优势。在太空特有的真空失重状态下,电推进系统能够长时间工作,持续做功,帮助航天器完成位置保持和轨道机动。     

航天器振动试验力限条件设计半经验方法

力限振动试验可以缓解传统加速度控制振动试验在试验件共振频率处产生的振动“过试验”现象。计算力限条件是进行力限振动试验的前提。介绍了力限振动试验的基本原理,给出了计算力限条件的基本过程,采用二自由度系统模型详细推导了半经验系数的计算方法,基于此方法计算了某航天器有效载荷力限随机振动试验的力限条件。结果显示,该方法可合理确定力限振动试验的力限条件。     

振动台动态角的测试方法研究

振动台在高频振动过程中难免会产生空间的小角度运动,这种角运动在振动试验中是非预期的,应尽量减小。利用激光干涉原理,运用双频激光干涉仪及角度测量组件测量了振动台振动频率达2 000Hz时方位、俯仰、横滚三个方向的实时角度、角速率。通过对测量数据的分析可知环境的振动对测量准确度影响较大,为进一步完善该测试方法指明了研究方向。     

日本新一代大型航天器环境试验设备

为了空间事业发展的需要,从1970年起,日本宇宙开发事业团在筑波宇宙中心建起了一整套卫星环境试验设备,其中有: 直径8米、高25米的空间环境模拟器,它装有光束直径为4米的离轴式太阳模拟器; 推力达140千牛顿的电磁振动台系统; 体积为910立方米的声学混响室; 直径15米的磁试验设备。这些设备已经完全能够满足1990年以前日本中小型卫星研制计划(对地静止卫星重550公斤量级)的需要。     

一种基于斜向观测的镜面法线方向测量方法

针对航天器上平面镜、立方镜等镜面法线方向测量时，准直光路被遮挡的情况，提出了一种斜向观测方法，即通过两台经纬仪在镜面法线两侧对称位置互相观测平行光的方法，获得镜面法线方向。对测量对象进行了说 明，详细描述了镜面法线准直测量原理和斜向观测原理，根据两种测量方法开展了测量比对试验，给出了过程观测 数据和计算结果。通过多次试验数据统计，斜向观测结果与准直测量结果差异在角秒量级，满足航天器测试要求，可以有效解决在航天器上基准镜面准直方向被遮挡时法线方向测量的难题。     

日本正在研制液体远地点发动机

日本宇宙开发事业团和石川岛播磨重工业公司正在研制高性能、大推力的液体远地点发动机。这将用在重型卫星的姿态控制及轨道间运输飞行器上。这是日本研制的第二台远地点发动机。全尺寸燃烧试验的第一个类型,是燃烧固体燃料。     

助力“嫦娥”奔月——空间推进系统的发展与应用

<正>嫦娥四号探测器在2018年12月8日凌晨被送上太空后,并不是直接飞到了月球上,而是经过中途修正、近月制动、绕月飞行、环月降轨等几个过程,到2019年1月3日上午才着陆月背。这中间隔了二十多天,“嫦娥四号”是如何灵活地完成各项指令的呢?这就要感谢它身上安装的发动机们——空间推进系统了。重要作用空间推进系统是指在大气层外空间环境中使用的推进系统,是卫星、飞船、探测器等各种航天器的重要的分系统之一。它可以为航天器的轨道转移和定点提供推力,为深空探测航天器远距离航行提供动力,为航天器的位置保持、姿态控制提供控制力,同时也有着其他许多重要的作用。     

一种基于悬臂梁结构的动态推力测量方法

为实现星载微推进器性能评价中的动态推力测量,基于悬臂梁动力学模型,建立了测量系统的传递函数,分析了系统的输入输出特性,根据悬臂梁响应速度快（振动频率高）、动态分量在较小时间区间内接近等幅振荡（阻尼比小）以及高阶振动可视为基频振动噪声的特性,提出了求解稳态位移的末端均值法。该方法通过消除位移响应中的动态分量,得到了误差带较大时的稳态位移时变值,实现了动态推力测量。依据系统稳态位移与推力为线性关系、线性系数为系统增益值这一特性,提出了参数标定方法。搭建了试验平台,标定得到系统响应时间为156ms,通过对比扭摆系统测量结果,悬臂梁测量得到的冲击力与实际推力相对误差为4.064%,结合冲击力本身的测量误差1.383%,最终得到推力测量误差为4.293%。     

航天器轨道交会的一般策略

航天器轨道交会机动可应用推力值较大的脉站式推力,也可应用推力值较小的连续型推力或间断型推力。阐述了航天器轨道交会的一般策略与设计方法,包括推力的选择与交会程序设计等。     

法国建造热真空试验设备

法国宇航工程环境试验中心（ＩＮＴＥ－ＳＰＡＣＥ）目前正在兴建一台大型热真空试验设备──ＳＩＭＭＥＲ。自１９６９年该中心在图鲁兹建立以来，在它的试验大厅内已经建立起一整套用于整星级试验的设备，其中有直径７ｍ，长９ｍ，配备有直径３．８ｍ太阳模拟器的大型空间模拟器；推力为３００ｋＮ的多电动振动台系统；体积１０００ｍ３的声混响室；体积１６×１０×１１ｍ３的用于ＥＭＩ／ＥＭＣ试验的吸波室和承重４ｔ的质量特性测试设备等。然而考虑到未来不断扩大的全球卫星市场，适应下一代阿里安－５火箭的有效载荷的试验要求，决定…     

论空间交会最终平移段制导设计

文章阐述了空间交会最终平移段的制导设计方法。在最终平移段 ,追踪航天器沿视线方向作受迫运动 ,逼近目标航天器对接部位 ,追踪航天器相对速度的变化一般考虑指数型与等速型两种模式 ,采用分段制导策略。由追踪航天器相对运动轨迹及速度变化率确定机动加速度 ,在工程上采用多次有限常推力机动方式或多次冲量机动方式     

多级航天器在有限推力情况下的最优变轨问题探讨

与航天运载器类似,航天器也可以有单级与多级之分。一个多级航天器是由几个具有动力装置的航天器经串联而成的组合体。本文研究这类航天器的最优变轨问题。多级航天器在有限推力情况下的最优变轨问题,实质上属于多级最优控制问题。本文应用多级最优控制问题的求解原理,讨论有限推力情况下,两级航天器在两共面圆轨道之间的两类最优转移问题,给出了确定最优推力程序和最优转移轨迹的定解方程和定解条件,特别考察了级间分离时刻应满足的条件。本文给出的原理同样适用于非圆形、非共面轨道之间的最优转移问题。