地球同步轨道环境下外露介质深层带电仿真分析

空间高能带电粒子可导致航天器外露介质深层带电,从而对航天器的可靠运行带来潜在威胁。为了考察介质起电规律和最终评估深层带电危害,基于电荷守恒定律,建立了介质深层带电的数学模型,并通过数值求解,实现了对外露介质深层带电的时域3维仿真分析。该模型综合考虑了介质电导率受辐射剂量率、强电场和温度的影响。对典型的天线支撑介质结构进行仿真,结果表明:地球同步轨道环境下外露介质面临着严重的深层带电与介质击穿放电威胁,环境温度是影响外露介质内带电的关键因素。天线支撑结构的局部数10 MV/m以上强电场和10 KV以上高电压,很可能成为航天器表面放电或关键部位功能失常的诱导因素。     

金属基复合材料国家重点实验室在探月工程中做出重要贡献

正作为我国探月二期工程的主任务,"嫦娥三号"探测器是我国航天器首次在地球以外天体实现软着陆和巡视探测活动,是探月工程"绕、落、回"三步走中承前启后的关键一步。金属基复合材料国家重点实验室(上海交通大学)为我国探月工程研制了多种高性能铝基复合材料及构件,并成功应用于"玉兔号"月球车的移动分系统和"嫦娥三号"光学系统,     

航天器用材料应用验证技术体系

本文基于钱学森的“综合集成方法论”,结合我国航天器材料的研制及应用特点,阐述了应用验证技术体系基本原理,并总结工程实践经验,提出建设要点。该体系通过材料特性表征及应用情况的宏观与微观研究,利用试验验证、专家决策支持、计算仿真、归纳演绎、信息处理等方法,形成了多指标评价、多角度分析、综合评判的材料工程应用质量控制系统,发挥了人机结合、定性与定量结合、理论与实践结合以及多学科融合的系统工程优势,为我国航天装备自主发展奠定基础。     

应用变速控制力矩陀螺的航天器姿态自适应控制

为提高敏捷挠性航天器在轨连续机动的快速性和高稳定性,应用变速控制力矩陀螺(variable speed control moment gyroscopes, VSCMGs)作为姿态控制执行机构,提出了一种将观测器与自适应控制结合的姿态控制律与VSCMGs复合操纵律。考虑到机动过程中挠性模态及精确惯量不可知,采用模态观测器和转动惯量估计器对不可测的状态或参数进行辨识,辨识结果用于精确估计前馈补偿力矩,利用Lyapunov分析方法证明了闭环控制系统的稳定性。鉴于VSCMGs实际使用的力矩分配能力、避奇异能力、轮速平衡能力与末态框架角定位能力,分别设计了加权伪逆操纵律与3种对应的零运动。基于雅可比矩阵条件数提出了末态框架角的优选方法,给出了VSCMGs零运动在机动过程不同阶段的部署方案。结果表明：通过连续姿态机动数值仿真验证了所提算法的有效性;VSCMGs在连续机动过程中平滑切换模式,在不同的机动阶段实现了相应功能。模态观测值和惯量估计值在多次机动后收敛至真值附近,经过参数辨识后的控制器使航天器在机动末端更快更稳地达到指向精度要求。     

基于网络理论的固伴火箭发动机纤维缠绕壳体优化设计

基于网络理论按爆破压强设计的纤维缠绕壳体基本方程,在结构、工艺等约束条件下,选取不同纤维材料,以壳体质量为目标,利用线性多步法和复合形法,优化设计纵向层平面缠绕、圆筒部分在环向缠绕的固体发动机纤维壳体的材料密度、纤维拉伸强度、缠绕角和极孔半径,并给出算例。计算表明,比强度是影响纤维壳体质量的最重要因素。     

人造“飞碟”——加拿大阿弗罗公司的“飞行车”计划

在各类科学、科幻杂志上,星外文明用来进行星际飞行的工具——UFO,即不明飞行物,大都是以迥异人类航空器形象的碟形出现的,因此也被俗称为“飞碟”。在很人观念中,“飞碟”就是专指“外星航天器”的代称。实际上,人类航空史上也曾留下过“飞碟”的印记。在半个世纪前,加拿大阿弗罗公司曾在美国军方资助下,秘密研发了一种外形酷似飞碟的圆形飞行器——“飞行车”。     

载人航天器环热控一体化仿真分析

采用系统建模及仿真方法搭建了一种典型载人航天器环热控一体化系统模型,分析了系统的性能。针对3人7天载人飞行工况开展了仿真分析,结果表明,经过合理设计,该系统可将舱内温湿度、压力、氧分压等参数控制在航天医学指标要求范围内。环热控系统仿真结果较好地预测了系统工作过程,显示了主要参数的变化情况,结果合理,验证了仿真方法、系统仿真模型的正确性。通过控制流体回路外回路旁通阀门开度,可准确控制外回路控温点温度,保证舱内温湿度在合理范围之内。此外,外回路控温点的设定会对环热控系统状态带来影响,通过合理设计外回路控温点,可保证舱内温湿度满足航天医学指标要求。     

航空航天器中的贵金属

<正> 航空航天器在大气层及太空中飞行,对其电接触元件,有其金寿命,高可靠性的要求。航空航天器的电接触元件是在相对运动下传导电流的,因此对潮湿大气、烟雾、煤油、汽油雾气、火箭燃料气体和各种硫化、有机等工业废气,均须有良好的抗腐蚀性能,要求在-60～150℃范围内不氧化。这样,电接触元件工作时,表面接触电阻才不发生显著变化,才能保证航空航天器控制系统工作的     

中国首个航天器在轨故障诊断与维修实验室成立

正日前,我国首个航天器在轨故障诊断与维修实验室在总装备部某基地成立。该实验室的成立,将进一步提升我国航天器在轨故障诊断与维修自主创新能力,推动我国航天工程实现可持续发展。在轨航天器故障诊断与维修是航天工程研究的重点领域。我国从上世纪70年代发射第一颗人造地球卫星至今,经过几代科技人员努力,航天器在轨管理与控制技术取得了长足进步,但与世界先进国家相比,还存有一定差距。     

充液航天器的鲁棒固定时间终端滑模容错控制

本文以三轴稳定充液航天器为研究背景,在其进行姿态机动控制过程中充分考虑了外部未知干扰、参数不确定、执行器故障和控制输入饱和等因素的影响,提出了一种固定时间终端滑模控制策略.动力学建模过程中,利用粘性球摆等效力学模型模拟液体燃料小幅晃动,通过拉格朗日方程推导出航天器的耦合动力学模型.姿态控制器设计过程中,首先构造固定时间...