载人航天器舱外在轨维修维护地面验证平台设计

掌握舱外维修维护的地面验证技术对长寿命载人航天器的研制和在轨运行十分重要,而建立一套舱外在轨维修维护地面验证平台是实现地面验证技术的基础。文章从航天器舱外维修维护地面验证平台的需求分析,任务和功能分配,系统组成,详细设计等几个方面系统阐述了平台的设计。集成测试结果表明,该平台满足航天器舱外维修验证需求,可以作为广泛使用的水槽和仿真手段的有效补充。     

机械臂转位舱段过程的多学科集成仿真

基于高层体系结构(HLA)及Modelica建模语言构建的系统集成仿真平台,通过构建和集成与机械臂转位舱段过程相关的舱体动力学、机械臂、轨道、姿态控制、总体电路等功能模型,建立了机械臂转位舱段集成仿真模型,开展了机械臂转位舱段过程多学科集成仿真,建立并验证了基于功能模型的多学科集成仿真工作流程,提出并实践了基于功能模型的总体-分系统多学科集成仿真工作模式。仿真结果表明:文章提出的工作流程和工作模式合理有效,集成仿真方案可行,研究成果可以为航天器研制数字化提供参考。     

航天器舱外载荷适配器技术综述

航天器舱外载荷适配器是一种轻小型空间对接机构,根据操作方式分为被动式和主动式两大类。文章介绍了日本设备调换装置(EEU)、美国飞行可释放连接机械装置(FRAM)等国内外舱外载荷适配器,总结了其引导定位、机械锁紧和电连接的功能实现方式。针对空间机械臂操作、人机工效学存在的无法精确定位和驱动力不足的问题,分析了舱外载荷适配器的工作模式、关键部件、地面试验等关键技术和解决措施。针对未来我国先进载荷任务需求,提出了开展功能强大、承载能力强的主动式适配器研究建议;针对大型高轨航天器,提出了开展被动式适配器技术研究建议。     

基于遗传算法的留轨舱燃料最优分配

对遗传算法在留轨舱燃料分配中的应用进行了尝试。首先分析了留轨舱燃料分配模型,并针对遗传算法的需求进行了有效的转化;进一步分析了燃料分配方案优化的原则和评估参数;接着结合这些评估参数,详细讨论了遗传算法在留轨舱燃料分配中的应用;最后,针对几次留轨任务的飞行姿态模式区间分布,给出了相应的轨道维持宏观策略模拟结果,并对目前的宏观策略进行了评价。     

即将建成的“宇宙城堡”——国际空间站

经过十多年的建造,世界上投入资金最大、参与国家最多、建造周期最长、技术水平最高、应用范围最广的国际空间站于2011年2月基本建成。它包含13个增压舱,其中8个是用于科学实验和航天员居住,1个为空间站提供初始推进、姿控、通信和储存,4个用于对接。另外,还装有7段桁架结构、4对巨型太阳能电池阵、1个移动服务系统、舱外仪器设     

空间站核心舱俯仰机组热设计及在轨验证

为验证核心舱俯仰机组热控设计能满足空间站任务期间任何工况对机组温度的要求,运用I-DEAS/TMG软件,通过仿真分析确定了核心舱俯仰机组所需的加热功率及被动热控措施,预示了极端高温工况下的最高温度。在轨飞行情况表明：（1）俯仰机组飞行温度验证了理论计算的正确性,二者之间的偏差约3.2%,为后续在轨任务的圆满完成提供了保障。（2）喷管受太阳照射面积越大,头部及电磁阀温度越高。在太阳角为60°时,喷管受照面积最大。（3）低温工况下,有推进剂流道的机组头部和电磁阀温度高于8℃,满足高于0℃的指标要求。（4）惯性飞行姿态对俯仰机组而言,属于高温工况。跟以往飞船系列俯仰机组的被动热控设计不同,核心舱俯仰机组被动热控设计保证了电磁阀温度低于40℃,为电磁阀在合适的温度范围内可靠工作提供了保障。     

俄罗斯计划研制新的空间站系统

面临着新的机遇和挑战 ,俄罗斯工业界正分别计划为国际空间站研制新的系统。赫鲁尼切夫机械制造厂正致力于研制一种新型的功能货舱 ,使其能够对空间站进行再供给 ,或组成新太空舱的基础 ,这一工作已开展数年。由俄罗斯人研制的 12 .5 m长、2 1t重的曙光号功能货舱作为空间站的第 1部分已于 1998年 11月发射。另 1个被称为 JIG舱的计划来自于能源公司和中央机械制造科学研究所。这一计划仍处在初始的概念设计阶段。JIG舱将是一个多用途设备舱 ,可用来在空间站上装配、发射、维修和回收小型的航天器。它也可以支持航天员进行舱外活动。第 5…     

姿态运动对落舱微重力的影响研究

本文采用试验的均匀设计方法，结合对气动力矩的理论估算，利用计算机仿真，研究了姿态运动对落舱微重力水平的影响．结果表明，在落舱下落的前60s内，要想保持优于10(－3)g数量级的微重力水平，以满足一般科学实验的要求，则必须安装姿态控制系统．