固体发动机绝热材料烧蚀研究进展

为了总结固体发动机绝热材料烧蚀方面的研究成果,梳理未来的发展方向,本文对国内外相关研究进展进行了综述。首先概述了绝热材料烧蚀的基本概念与研究意义,然后从烧蚀试验方法与装置、绝热材料烧蚀特性与机理、烧蚀模型等三个方面,对国内外有代表性和创新性的研究进行了介绍和评价。分析表明,目前烧蚀研究呈现从宏观走向细、微观的趋势,对烧蚀各子过程的研究更加深入细致,更加强调烧蚀过程中流动、传热传质和化学反应等多物理过程的耦合。未来随着高能推进剂的研发与应用、纳米材料的发展以及对精细化模型需求的不断增加,绝热材料烧蚀研究将面临一些新的挑战,也将迎来新的发展机遇。     

一种星载伞天线展开机构研究

天线展开机构使用动力绳实现天线展开和收拢过程中易出现动力绳松弛、脱槽现象。以星载高精度伞状天线展开机构为研究对象,分析天线展开机构的工作原理;利用解析法获得展开机构的运动方程,结合天线展开机构运动部件结构参数,得到天线展开过程中展开机构动力绳的松弛规律;建立以展开机构结构参数为设计变量,以动力绳松弛量最小为目标的展开机构结构优化模型,通过模拟退火法进行求解,得到优化的展开机构结构参数,通过优化前后的展开机构展开、收扰功能试验,测试了机构工作时动力绳的松弛量,验证了展开机构优化的正确性。结果表明：优化后的展开机构动力绳松弛量较优化前降低了90%,优化效果显著。     

Thermal Polymerization of Cyanate Ester-Benzoxazine：Study of a Functional Model Compound

A novel benzoxazine (BOZ) monomer is synthesized by a pot method with solvent-free to blend with cyanate ester (CE). A soluble intermediate is obtained after being cured for 20 h at 80 ℃. The two model compound and the blends are analyzed with the infrared radiation (IR), nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, and differential scanning calorimetry (DSC). The results show that an intermediate of the iminocarbonate and BOZ structures is formed by the ring-open BOZ reacting with the cyanate groups and ring-unopened BOZ. Moreover, rearrangement and ring-opening occur in the postcure of the intermediate to form the alkyl isocyanurate structure with polybenzoxazine.     

基于等离子体磁壳的行星探测器制动机理研究

等离子体磁壳制动技术是一种新型的行星探测器制动手段,具有制动阻力可调、可靠性高、结构质量小等优势,具有潜在的应用前景。开展了等离子体磁壳制动产生方式与工作机理的数值仿真研究。首先,以火星探测器的制动为背景,将等离子体磁壳简化为圆柱构型,建立了等离子体磁壳宏观模型,得到了制动阻力、有效捕获面积和探测器速度随轨道高度的变化关系。随后以等离子体磁壳中离子、电子和次中性粒子之间的相互作用为研究对象,建立了等离子体磁壳微观模型,获得了等离子体粒子数密度和温度随时间变化的规律。微观模型与宏观模型计算出的制动阻力一致,验证了两种模型的有效性。     

支持多核的嵌入式操作系统关键技术研究

以分析当前支持多核的操作系统需实现的关键技术为基础,从多核操作系统的引导和初始化、多核操作系统任务管理、多核中断、核间通信以及核间同步与互斥等方面具体分析、研究支持多核的嵌入式操作系统的实现机制,提出了一种多核领域操作系统关键技术的解决思路.     

民用飞机舱门模式选择机构分析

在有机组成员和旅客的区域,当起落架放下和收起时撞损着陆、并考虑飞机可能着火时,客机的作为应急出口类型的舱门必须具有能迅速撤离的应急措施。通常采用应急滑梯包,在紧急情况下辅助乘客逃生至地面。同时要求从内部和外部正常开启舱门时,必须保证滑梯包不能被打开。为满足舱门设计要求,通常由模式选择机构和应急滑梯机构来实现。以某机型登机门的机构为例,通过分析模式选择机构的组成和功能及给出的2个机构中传感器的监控顺序,对后续该机构的设计有一定的指导性意义。     

基于阻抗控制的空间机械臂目标捕获技术研究

针对7自由度空间机械臂在目标捕获过程中的应用,根据机械臂末端执行器与目标适配器导向插入过程中存在接触碰撞的特点,提出一种阻抗控制方法,将机械臂末端测量的反作用力和力矩转化为位置增量,从而提高机械臂的主动柔性。并建立MATLAB/ADAMS联合仿真模型进行仿真验证,利用ADAMS的碰撞模型模拟接触捕获时的力学过程。仿真结果表明,本文提出的阻抗控制方法可以减小机械臂末端作用力和关节的驱动力矩,补偿了机械臂位置控制的误差,从而保证了机械臂对目标的捕获精度。     

基于区块链的卫星网络系统安全通信机制设计与验证

现有的卫星网络节点间的身份认证大多依赖于一个证书颁发机构,即授权认证服务器,很容易出现中央瓶颈和单点故障,而且经过身份认证的节点很可能在之后遭受恶意攻击,导致关键配置文件被篡改而留下固件后门。本文利用区块链和智能合约构建了一个卫星网络系统安全通信框架,通过区块链为网络中的所有节点提供一个相同的防篡改可追溯分布式账本,使身份认证不再需要可信中介,直接通过点对点实现分布式身份认证,还可以通过智能合约定期验证节点关键数据的完整性来加强系统安全防护。最后,本文在一个开源的区块链平台上实现了一个原型来验证该安全通信机制。     

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。     

应用于立方星的剪叉式可展开太阳电池阵机构

立方星在轨任务期间的能源供给主要依靠蓄电池或体装太阳能电池阵。随着微小航天器技术的发展,立方星功能密度越来越大,星上载荷对功率的需求越来越高,传统的电池板供能方式已很难满足未来空间任务需求。另外,立方星因其特有的尺寸规范和标准,对电池阵的收纳尺寸和展开机构也有特殊应用需求。基于上述背景和立方星的结构特点,设计了一种展开原理简单、扩展性好、折展比大的一维剪叉式空间可展开机构,进行了原理样机的加工制造和地面展开试验,验证了机构设计的功能可行性以及设计参数的合理性。机构展开后阵列发电功率是传统供能方式的3~5倍,且特殊的几何外形可提供被动重力梯度稳定优势,在提升未来立方星载荷能力方面有重要应用价值。