空间机械臂关节快换接口结构设计与分析

针对宇航员在轨出舱维护需求,提出一种机械锁紧与电气连接独立操作的快换接口,该快换接口具有在空间环境下拆装快速、拆装操作力小的特点,同时满足机械臂的刚度与承载能力。该接口由容差对接接口本体、机械连接锁紧装置、电连接器组件、电连接器插拔装置四个功能模块组成。采用双圆锥面配合设计容差对接凸凹本体结构。根据宇航员舱外操作的需求选择了具有平面浮动能力的快换接口电连接器,设计浮动装置使得该电连接器具有超行程量。采用曲柄滑块结构将操作工具的旋转运动转化为电连接器的直线运动,并基于驱动力矩最小确定曲柄滑块的参数。采用膨胀锁紧原理设计快换接口结构连接锁定装置,分析预紧力衰减对连接刚度的影响。     

一种数字遥测接口容差测试方法及实现

通过对卫星常用数字接口电路及其传输特性分析,研究了影响接口传输性能的时延、幅值和上升沿特性,提出了一种数字遥测传输接口容差测试方法并研制了测试设备,可以对数字信号进行时延、电平幅值和上升沿的拉偏,实现了接口容差指标的定量测试。通过对卫星单机设备接口拉偏试验,验证了测试方法的正确性和测试设备的实用性。     

空间对接机构的技术发展

概述了空间对接的发展历史;分析了国外几种不同类型的典型空间对接机构的对接过程、结构形式、工作原理及其基本特性;对对接初始条件、对接机构与姿控系统的接口关系、对接运动学与动力学等问题做了初步研究。     

空间对接机构技术综述

对空间对接机构及其技术进行了综述。将空间对接机构分为载人大型对接机构和非密封小型对接机构两大类,阐述了空间对接机构的物资补给与人员轮换、大型航天器或平台在轨装配、航天器在轨服务,以及探测器飞行过程构型优化等主要用途。将空间对接技术划为早期探索、实用、发展成熟和深入发展4个阶段。归纳了主要空间对接机构的特点。分析了空间对接技术中的总体设计、关键部件研制、对接力学仿真、对接机构试验等难点。回顾了我国空间对接技术的发展历程,以及突破的总体技术方案、捕获与缓冲设计、连接设计,以及其它设计要素等关键技术。给出了我国空间对接机构应用取得的重大成就。介绍了国外载人弱撞击式对接机构、停靠性对接机构和卫星对接机构等新型空间对接机构的研究背景、进展和涉及的关键技术。提出了未来我国空间对接技术发展路线,建议开展弱撞击对接系统、卫星对接机构的研究,并将合作目标对接技术向非合作目标捕获方向拓展。     

非合作目标卫星三臂型对接机构及其力学分析

针对非合作目标卫星对接机构的特点及设计要求,选择发动机喷管作为对接接口,设计了一种三臂型非合作目标卫星对接机构,进行了相关运动学和动力学分析。用D-H矩阵法分析了对接机构的正运动学和逆运动学,建立了末端执行器的位姿与关节变量的关系。用拉格朗日方程分析了机械臂关节所受力矩,推导出了关节力矩与运动学参数间的关系,验证了对接机构的捕获能力,用ADAMS进行了对接仿真。理论分析和仿真结果验证了设计机构的正确性,为非合作目标卫星对接机构的后续设计提供了依据。     

异体同构连接分离装置设计与分析

针对在轨服务与维护的航天器需要在轨多次对接与分离的问题,面向微小卫星在轨重复连接分离的技术需求,提出一种新型的异体同构式连接分离装置方案,可实现对接机构主动端与被动端的无差别使用.介绍了异体同构式连接分离装置的原理、组成,给出了该装置的两种导向容差构型方案,并比较了两种导向容差构型的优缺点,最后介绍了两瓣式容差构型的实...     

固液捆绑运载火箭主捆绑机构设计

结合新一代固液捆绑运载火箭的特点和需求,提出了一种新型固体助推器主传力点捆绑机构的轻量化设计方案。方案采用了静力学分析软件对该主捆绑机构开展结构布局优化、拓扑结构优化以及自适应对接设计及分析,实现300 mm径向空间下1 800 kN偏置集中力承载、均匀扩散功能和在70 t重载下轻便自适应对接等功能。通过仿真分析和试验验证,证明了该主捆绑机构满足承载扩散和对接要求。     

空间对接机构螺旋电缆设计

对一种用于空间对接机构的螺旋电缆设计进行了研究。介绍了电缆的材料选择、结构设计和生产制造工艺。给出了材料蠕变、伸缩性能和空间环境等试验结果,均符合设计要求,并成功地用于神舟八、九、十号飞船与天宫一号目标飞行器的空间交会对接。应用情况表明:该电缆的结构紧凑,伸缩性能良好,满足低轨空间环境使用要求。     

周边式对接机构对接捕获阶段的三体力元动力学模型

在空间交会对接过程中，从首次接触碰撞到完成捕获这一阶段称为对接捕获阶段，对对接捕获阶段动力学性态的研究是空间交会对接技术的关键，建立动力学模型进行仿真是研究的一个有效途径。以有内导向瓣异体同构周边式对接机构为研究对象，从机构的物理模型出发建立了对接捕获阶段的三体力元模型。该模型考虑了缓冲系统六个方向之间的耦合和缓冲系统中齿轮等转动部件惯量的影响。并在动力学仿真软件DADS的接口上开发相应的用户模块。在DADS平台上完成对接过程的动力学仿真。     

基于电永磁技术的对接/分离机构设计

空间对接技术在航天器的补给、维修、维护以及在轨组装等领域发挥了重要作用.针对电磁对接方式存在对接力小、作用距离短、能耗高和锁紧/分离过程繁琐等缺点,设计了一种新型的综合电磁和永磁特性的电永磁对接/分离机构.采用有限元法仿真软件,计算了对接状态不同距离下的磁力与磁感应强度,分离状态下的磁斥力,以及锁紧状态的磁吸力.在体积...     

面向装配单元的工艺路线规划方法研究

提出了一种面向装配单元的工艺路线规划方法,以装配工艺约束为优先对产品进行装配单元划分,以装配单元作为工艺数据组织基础,通过建立装配流程视图、工艺文档视图和装配单元视图以及多视图关联关系,实现设计、工艺、生产等相关信息集成。最后通过在某火箭实际总装现场的应用,验证了该方法的有效性。     

在航天器总装过程中应用虚拟装配技术的设想

虚拟装配技术在最近十几年得到迅速的发展,国外在该领域已经取得丰硕的成果.文中首先提出在航天器总装中应用虚拟装配技术的的基本设想,同时阐述了虚拟装配的内涵.此设想帮助工艺人员作为数字工人提前介入设计.数字化预装配是虚拟装配中关键的一步,也是困难的一步,它为解决工艺性问题、评价设计状态、缩短总装时间提供了有效的途径.     

Digital Assembly Technology Applied for Large Rocket Sections Assembly and Mating

正Tianjin Aerospace Long March Rocket Manufacturing Co.,Ltd.under CASC successfully completed the digital assembly of the first-stage hydrogen tank and oxygen tank and the inter-tank section of the LM-5 launch vehicle for its maiden flight.It is the first time that indigenous developed equipment,for digital assembly,was used formally in product assembly,thus achieving a"leap forward"     

虚拟装配技术在飞行器总装设计的可行性分析

虚拟装配是运用计算机分析、预测模型,用数据表达,辅以可视化,作出与装配相关的工程决策,可以有效地提高产品装配质量和速度,有助于降低成本并缩短周期。通过分析飞行器总装装配的特点和难点,侧重分析了虚拟装配的特征和关键,重点探讨了复杂弹体结构的虚拟装配实施方案,能够有效地减少总装装配缺陷和产品的故障率,保证了产品的质量。     

航天器总装可靠性研究

文章针对航天器总装过程的特点,提出了航天器总装的可靠性评估理论.首先,提出了航天器总装可靠性的概念,然后对航天器的总装过程进行了建模分析,阐述了航天器总装的可靠度分配原理以及总装FMEA评估方法,从而初步建立了一套适应航天器总装的可靠性理论,以此有效的控制航天器的总装质量,查找出总装过程中的潜在故障失效模式,从而达到提高航天器总装质量和效率的目的.     

涡轮转子的加工与装配

通过加工方案论证和试件加工分析等措施,制订出了合理的工艺方案,同时设计制造了专用装夹、测量工装,解决了涡轮转子活动叶片的安装和磨削问题,掌握了叶片直径、摆动量和流通面积的测量技术以及转子的动平衡量的控制技术。经实际加工,制造出了满足设计要求的产品。     

五院成立航天器总装工程部

本刊讯中国空间技术研究院（五院）９月２１日召开了航天器总装工程部成立大会。航天科技集团公司副总经理张庆伟到会，并代表集团公司党组、王礼恒总经理和集团公司总部，对五院实体化改革工作中迈出的这一重要步伐表示热烈祝贺。五院总装工程部对外称中国空间技术研究院总装工程部，主要是由卫星制造厂总装车间资产和人员剥离出来上升到院组建而成的。该部的主要职责是配合航天飞行器总体设计进行航天器总装设计工作；组织并实施航天器总装工作；配合完成航天器的综合测试、大型环境试验及靶场发射工作。据悉，五院实体化的大思路是１９９…     

嵌入式汇编程序静态分析研究

在航天领域,嵌入式应用软件必须具备高可靠性,而测试是保证软件质量的重要手段,静态分析技术是一种重要的测试技术.文章介绍了静态分析技术的相关概念,实现工具的发展和现状,指出了出嵌入式汇编语言静态分析工具的研究重点和方向,为更深入地研究和使用这些工具提供了参考.     

"地球探测双星"卫星结构装配技术

"地球探测双星"是中欧合作的"双星计划"的一部分.结构装配的目的是建立星上仪器设备安装的基准.装配技术包括选取合适的基准,使结构件处于自由状态装配,组合后修正.     

卫星推进系统管路装配技术研究

球头联接件作为卫星推进系统管路装配中的重要零件之一,关系到整个卫星在轨运行能否高可靠及长寿命。针对卫星推进系统管路球头结构联接形式的具体特点,文章通过球头螺纹力学分析,计算了球头结构的最大及最小拧紧力矩值。并采用接触非线性有限元方法对球头结构进行了建模分析,分别得出了在最大及最小载荷工况下球头螺栓的等效应力分布和接触应力的大小,得出了不同力矩和密封宽度、接触面积以及平均接触应力的对应关系,确定球头安装的理论合理力矩值范围。