航天器环境试验基线与剪裁技术:第二部分 试验基线要素

此篇为系列文章的第二篇,介绍了航天器环境试验要求标准的内容,即试验基线要素,详细论述了试验原则、试验类型、试验目的、试验装配级、试验产品/试验件/试验模型、试验项目、环境条件、试验矩阵(狭义试验基线)、替代试验、准鉴定试验/替代策略等内容。关于试验基线剪裁将在下一篇文章中讨论。     

虚拟试验技术在双点激励随机振动试验中的应用

多点激励振动试验的实施较为复杂。文章研究应用虚拟试验技术在试验前进行试验方案设计及优化的方法。以双点激励虚拟随机振动试验系统为例进行虚拟试验,以及试验方案的优化;并将双点激励实物试验结果与虚拟试验结果进行对比分析。结果显示虚拟试验结果准确可靠,试验方案设计合理有效。     

航天器空间环境试验概论

论述航天器空间环境试验的必要性,试验的分类与主要试验项目;试验方法与试验技术研究;试验裁剪与试验规范;真空热试验,特殊空间环境试验等。     

论航天器的热试验

论述了各种类型热试验(热平衡试验、热真空试验、热循环试验)在航天器研制中的重要性及它们的试验要点。针对当前试验实践中出现的问题,强调了组件级,尤其是电子电工产品热试验(热真空试验及热循环试验)和整星级发射星热真空试验对提高航天器可靠性所起的重要作用,并提出了相应的建议。     

国外液体火箭发动机试验设施述评

对美国、俄罗斯、日本等国家及欧空局的液体火箭发动机试验设施、大推力发动机试验能力、高空模拟试验能力、试验设施测控能力、发动机边界条件与可靠性试验、吸气式动力装置试验、新型动力装置试验进行了较详细介绍。分析了国外液体火箭发动机试验设施、试验能力、试验技术和发展趋势,指出了我国液体动方试验设施、试验技术水平与国外存在的差距,对我国航天液体动力试验设施建设和技术发展方向,特别是重型运载火箭发动机和新型动力装置试验设施建设提供参考和借鉴。     

“天宫一号”目标飞行器力学试验新技术应用

“天宫一号”目标飞行器在研制阶段进行的力学环境试验包括模态试验、振动试验、噪声试验。文章总结了各项力学试验的技术难点及新技术的应用情况,可供其他航天器力学试验参考。     

航天验收试验标准现状分析与问题研究

本文梳理了与验收试验有关的国内外标准,研究了航天产品验收试验与质量一致性检验的关系,明确了验收试验的适用范围和试验类别划分方式。提出了当前通用规范中的验收试验主要存在的术语不一致、试验量级制定方法无定论、检验阶段混乱、修订更新不及时和交检次数要求不明确等问题。针对相关问题给出了应完善试验标准体系、开展试验基线研究、结合实践剪裁试验、开展新型验收试验技术研究和制定验收试验专业标准的建议。     

电子学设备热真空/热平衡试验一体化技术

航天遥感相机电子学设备在研制过程中需要进行热真空试验与热平衡试验。电子学设备热真空试验与热平衡试验的一体化技术能够更为合理地组织热试验进程并进一步提高研制效率。为了研究两种热试验一体化技术的可实现性,文章分析了两种热试验的内在联系,提出了采用一套热边界模拟装置在一次试验中先后完成两种热试验的试验方法。在此基础上,文章以某项目电子学设备为仿真实例,重点分析了热平衡试验的可实现性,从而验证了一体化技术的正确性。     

导弹运输与发射装置的动力学环境模拟试验技术

简要介绍了导弹运输及发射装置进行动力学环境模拟试验的主要目的。介绍了动力学环境模拟试验的最主要方法：RPC法和ITFC法及其理论基础。着重介绍了国内外有关导弹、发射装置和车辆的环境试验和动力学环境模拟试验，试验要解决的问题，试验设备和试验采用的激励信号。此外，还介绍了几种数据处理方法，特别是进行疲劳试验时所采用的时间压缩技术如：数据段选取、多重雨流技术和振动试验强化。这些方法可缩短试验时间并取得合理的试验结果。     

航天器热平衡试验及其虚拟试验技术

文章从热平衡试验的目的出发,讨论了热平衡试验的平衡判据、航天器热数学模型和试验验证;展望了将真实试验与虚拟试验相结合的航天器热平衡试验的发展趋势:不仅热平衡试验的工况大为减少,每个工况的时间大为缩短,而且试验方法将会发生根本变化。     

航天器单机级环境可靠性试验

航天器电子设备是由一台台单机组成,单机的可靠性与航天器系统可靠性有更为直接的关系。为此,应把重点放在解决单机可靠性问题。航天器单机可靠性试验方法主要是“试验-改进-再试验”模式；试验体系分为试验条件制定、试验和故障分析；建立一系列环境可靠性试验平台,进行单机产品环境可靠性试验方法研究；为将来进行单机环境可靠性试验提供建议。     

大型相控阵天线局部热试验验证技术

针对大型相控阵天线试验验证需求,提出一种局部热试验验证方法,选取代表大型相控阵天线阵热分布特征的局部构件开展模块级热试验,针对主导误差源开展局部热试验获取其影响,将局部热试验与仿真分析相结合,实现大型相控阵天线热试验验证。结果表明：基于局部试验的热分析结果与整星热试验结果具有较好的一致性,可为大型相控阵天线的热试验验证提供技术支撑。     

航天器虚拟噪声试验系统方案设计

为提高航天器研制试验的可靠性及地面试验质量,正确评定试验条件,文章初步提出了虚拟噪声试验系统的设计方案及各分系统的虚拟仿真方法。系统利用VAOne及MATLAB作为软件开发平台,为卫星动力学试验提供复杂结构的试验仿真和预示,为试验设计提供技术依据。今后应进一步实现系统的机电耦合作用分析。     

JAXA航天器试验标准基线和量级研究

航天器在发射前需要在地面进行以力、热试验为代表的多项大型试验,以达到模型修正、性能验证、早期故障筛除等目的。各个宇航机构均根据自身航天器验证需求和实际设备能力,编制了诸多航天器试验、验证标准。日本航天器试验标准由NASDA在1979年参照MILSTD-1540系列标准制定,在NASDA改组后,由JAXA负责标准的修订,现行版本为修订于2017年的JERG-2-130A。本文对日本航天器试验标准的发展进行系统的调研,开展与美国、欧洲航天器试验标准的对标研究,以热试验为对象,对比试验基线、试验量级、试验方法上的异同。对标表明:JAXA试验标准更侧重于系统级试验,而在组件级试验上,则对试验基线、试验量级做出了较多裁剪,提供了更强的可选择性。     

航天产品飞行任务及大型试验标准化工作研究

概述了试验标准化的重要性,通过试验标准和规范、试验文件、试验设备以及试验管理现状的分析,研究了研制各阶段的试验标准化的工作内容,并提出了贯彻试验标准化的建议。     

国际空间站集成ECLSS/TCS试验综述

空间站集成ECLSS/TCS（环境控制与生命保障系统/热控系统）试验是一种系统级常压试验,用于单舱或多舱整体性能的鉴定和验收。文章介绍了国际空间站的环境试验标准,以及国际空间站计划中美国、欧洲及日本的集成ECLSS/TCS试验发展情况,主要包括试验项目、试验功能及试验平台组成等。根据国际空间站集成ECLSS/TCS试验的特点,提出了我国发展该项试验的建议。     

基于工作流的液体火箭发动机虚拟试验流程管理

以液体火箭发动机虚拟试验为对象,研究了数字化试验流程管理的解决方案。通过分析发动机虚拟试验流程,建立了基于工作流的试验管理系统过程仿真模型,提出了一个支撑整个试验管理系统的层次化体系架构。该架构为整个虚拟试验过程提供了统一的试验信息集成平台和应用服务环境。最后,以试验准备阶段为例,给出了该系统的一个集成应用,介绍了基于图形管理系统的实现过程,得到了过程中资源消耗优化的结论。所提出的液体火箭发动机虚拟试验流程管理体系为真实试验的资源优化提供了理论依据,在航天领域的数字化试验方面进行了探索性研究。     

凝胶试验系统的设计及试后处理工艺

总结了凝胶发动机不同研制阶段相对应的试验系统以及系统试后处理工艺。包括以下几个方面:25N发动机试验系统的建立;变推力发动机试验系统的建立;双组元发动机试验系统的建立;变推力发动机试验系统的最终建立和凝胶试验系统试后处理工艺。通过对不同试验系统的建立与比较,确立了最终的凝胶试验系统及系统试后处理工艺。     

小卫星随机振动试验和噪声试验对比研究

针对小卫星的结构特点,从理论和试验两方面对比分析了随机振动环境和噪声环境的特点及环境试验的效果。根据典型小卫星分舱段两种试验的数据,分析得出随机振动试验比噪声试验更适合于小卫星的结论,为制定小卫星力学环境试验方案提供依据。     

激光侦察告警设备试验方法研究

主要从激光侦察告警设备的工作原理出发,论述了开展激光侦察告警设备仿真和外场试验相结合试验方法的目的和意义,简要分析了采用仿真试验方法来评估激光侦察告警设备的优点,介绍了仿真试验系统的一般组成和试验方法,简要地给出了外场试验系统的典型配置和试验方法。