对自由号空间站的材料的考虑

本文叙述了麦克唐纳道格拉斯空间系统公司(MDSSC)对自由号空间站(SSF)所用材料的选择途径。其目的是选出能在自由号空间站低地轨道的空间环境中使用30年的材料。30年的空间飞行数据是没有的,因而要通过加速试验结果、短期空间飞行结果、材料结构和预测模型来预测长期的环境影响。与材料选择有重要关系的环境因素包括原子氧、紫外线辐射、热循环和由陨石微粒/轨道碎片的撞击引起的二次效应。穿透辐射并不影响自由号空间站轨道用结构材料的选择。本文中叙述的主要部份是用于复合材料的热控制涂层和材料,讨论了诸如压力容器材料相容性这样的非环境题目、评述了多层绝热研制现状、润滑剂的选择和防止冷焊用的涂层。麦克唐纳道格拉斯空间系统公司在材料的评定和选择方面现在和今后所做的努力将对30年使用寿命的自由号空间站做出直接贡献。     

一种高精度在轨试验窗口设计方法研究

在空间试验任务中,合理的试验窗口规划是保障飞行任务顺利开展的前提。考虑试验过程中的地面测控约束、可见光相机光照约束、太阳高度角极性约束及飞行器本体阳光反射角约束,建立了飞行器高精度轨道动力学模型、在轨试验约束条件模型;利用数学仿真验证了在轨试验窗口设计方法的正确性。     

苏将于1993年发射空间实验卫星

苏联将于1993年发射一个新的、被称作Regatta的空间实验室,作为参与由美、欧、日、苏组织的国际太阳地球物理计划(ISTP)的一项工程。这次发射可能采用Tsyklon火箭。苏联科学院空间研究院(IKI)继第一次国际太阳地球物理计划飞行之后,正在开展被称作Rogatta等离子体的一系列Regatta平台任务计划。宇宙飞行器将采用太阳帆方案进行轨道机动飞行。     

空间环境对结构复合材料的影响

石墨/环氧、凯芙拉/环氧等先进结构复合材料,由于它们优良的尺寸稳定性、良好的比强度和比刚度等特性,正广泛用于长期飞行的轨道飞行器结构上。然而大部分空间系统的材料在低地球轨道(LEO)和同步地球轨道(GEO)上均将遭受到高真空、热循环、紫外线照射和带电粒子的辐射,材料的性能和寿命都会遭受一定损伤。本文评述了模拟空间环境对结构复合材料性能的影响,提供设计参考。     

使神号航天飞机防热试验大纲

在使神号航天飞机运行使用中,不论是在飞行中还是在地面:发射阶段、轨道飞行、再入,会有大量的工作。防热系统要特别经受环境考验,而防热系统试验是保证安全所必需的。为实现热结构试验,再入模拟,需要解决诸如,试样加热、温度调节、加载热技术、计量等许多问题。欧洲目前没有试验设备,现在必须建造这种试验设备。本文将介绍初步试验大纲,现有实验设备或正建造的实验设备及某些试验示例。     

BA-2火箭将于2001年底首飞

美国比尔航空航天技术公司计划于2001年底在卡纳维拉尔角对其BA－2重型火箭进行首次飞行试验，他们已经与一家潜在用户进行了初步的谈判。公司总裁安德鲁·比尔称，拟进行的两次飞行试验的首次暂定2001年第4季度进行，但卡纳维拉尔角的有关地面设施计划将于2000年年中开始建造。除了在卡角进行两次飞行试验外，还可能会从卡角发射几次商用卫星。比尔承认BA－2计划比原进度安排已经推迟，但与推进剂箱和发动机等有关的技术问题已经或正在解决。BA－2将用来发射近地轨道或地球同步转移轨道卫星。比尔公司正在与英国政府谈判利用西印度群岛…     

简讯

简讯长征三号甲运载火箭首次发射成功本刊讯：１９９４年２月８日１６时３３分在西昌卫星发射中心首次进行长征三号甲运载火箭飞行试验，获得圆满成功。搭载发射的“实践四号”空间探测卫星和“夸父一号”模拟卫星准确进入预定轨道。空间探测卫星重约４００ｋｇ，远地点高...     

辐射换热对热防护材料热环境的影响

利用超声速矩形湍流导管和等离子电弧加热器模拟内外流热环境,通过冷壁热流测量和热防护材料考核对比分析二者的差异。结果表明：由于辐射换热的影响,在选取的两个来流条件下,内流热环境下的冷壁热流比外流热环境下的分别高出41.6%和20.4%。随着冷壁热流的增加,辐射换热的影响力会逐渐减小。在材料考核试验中,相同配方工艺和涂层设计的C/C复合材料在内流热环境下的表面温度高出313℃,背面温度高出160℃,材料表面出现明显烧蚀;而在外流热环境下材料表面完好。因此在气动热考核试验中,需要充分考虑辐射换热的影响,根据材料所处的热环境选择不同的地面试验模拟方法。     

土星IB轨道飞行试验低温测试仪表

前言 1966年7月5日一枚土星IB(AS-203)发射至地球轨道,用来验证零“g”环境下推进剂管理系统性能和S-IVB级J-2发动机的预冷系统。当时,缺少有关低温推进剂在失重环境下的流体力学数据和热传导数据。曾研究过许多种地面试验方法,但均有其局限性,不能充分模拟轨道情况。为此,需要进行一次轨道飞行来获取所需要的有关数据,以保证载人任务的可靠完成。     

大型卫星的振动试验

一、前言卫星振动试验的目的是,在发射前确认卫星能否承受发射时的振动环境,能否圆满地完成飞行任务。因此,在进行振动试验时,应尽可能使卫星承受的环境与发射时的振动环境相接近,并由此来确定试验结构和试验振级。按上述方法,在以往的卫星振动试验中,卫星系统的低频振动环境,采用正弦振动来模拟;而高频振动环境,则进行随机振动试验来模拟,但也有用声试验来模拟的。     

H－Ⅱ火箭第1、2次飞行

１９９４年２月４日，第１发Ｈ－Ⅱ火箭携带性能确认用的试验卫星（ＶＥＰ）和轨道再入实验机（ＯＲＥＸ）从种子岛航天中心发射升空。起飞后，Ｈ－Ⅱ火箭按计划飞行并将ＯＲＥＸ和ＶＥＰ分别送入轨道。飞行期间，各系统工作正常。同年８月２８日，Ｈ－Ⅱ进行第２次飞行，把工程试验卫星－６送入了同步转移轨道。     

基于剪切阻尼的整星减振技术研究

卫星在运载火箭飞行过程中经历复杂的振动冲击环境,恶劣的动力学环境给卫星的使用寿命带来不利影响,甚至导致卫星失效和破坏.通过对粘弹性阻尼材料的吸能减振原理的研究,提出基于剪切阻尼的整星减振结构设计方案,针对模拟卫星、适配器及整星减振装置组合体结构开展数值仿真预示和试验验证工作,结果表明两者吻合较好,验证了基于剪切阻尼整星减振技术的有效性.     

高级弹道式弹头防热层材料的选择

为了支援空军系统司令部空间与弹道系统局(即现在的弹道导弹局)对最近参加飞行试验的带缠碳酚醛防热层材料进行滚动力矩和热力学性能的鉴定工作,并为以后的飞行试验选择防热层材料,曾经进行了一系列地面试验。本文叙述了这些地面试验所得到的数据。通过这些地面试验鉴定了用作防热层原始材料的人造短纤维和AVTEX人造长纤维的性能。本文还把所研究的这两种材料和在以往十年飞行过的IRC FM5055A防热层材料作了比较。采用三种不同的电弧加热设备来模拟部分再入环境。文章着重对IRC FM5055A和AVTEX FM5055G防热层材料进行了比较。这两种材料都是浸渍酚醛树脂并充填碳粒子的用人造长纤维编织的材料。对于未充填碳粒子的AVTEX长纤维材料也在有限的范围内作了鉴定。试验结果表明,AVTEX FM5055G材料无论从防热性能来看,还是从滚动力矩性能来看,都可以很好地取代IRC FM5055A材料。     

日本高强度声试验设备

引言火箭和卫星发射之前,通常要进行如温度、湿度、振动和冲击等环境试验,以改进整个系统的可靠性。高强度的声试验即是其中的一种。国外,已经设计和建成了几种高强度声试验设备,并成功地投入了使用。火箭在起飞和最大动压飞行时会遇到严重的声环境。起飞时,噪声源就在火箭发动机的超音速排气流中。飞行期间,火箭外蒙皮紊流附面层里发生的压力脉动在最大动压时非常大。早期的高强度声试验利用火箭发动机和喷气发动机地面静态试验来模拟这些声环境。而     

对地观测小卫星的轨道设计及目标覆盖仿真

依据对地观测小卫星的应用特点,选择太阳同步圆轨道,在轨道六根数的基础上分析轨道设计时轨道高度与轨道倾角、交点周期、视场角与对地观测幅宽、空间分辨率的关系以及降交点地方时和升交点赤经的确定方法;最后利用STK(卫星仿真工具包)仿真软件对轨道高度为560.92 km以及502.59 km的太阳同步回归轨道卫星进行指定目标观测的仿真。     

临近空间高超声速巡航飞行器红外特征

针对现有天基红外预警卫星对临近空间高超声速巡航飞行器的可探测性分析和未来天基红外预警卫星规划建设对临近空间高超声速巡航飞行器的光学特征数据需求,采用高超声速空气动力学、燃烧学、传热学、气体辐射理论等相结合的计算分析方法,研究类X-51A高超声速巡航飞行器在典型飞行状态下的流场参数、本体温度、红外辐射光谱及红外辐射亮度和红外辐射强度。结果表明：类X-51A高超声速巡航飞行器辐射特征受飞行时间及弹道影响,本体红外辐射受气动加热影响明显,以航空煤油为燃料的飞行器喷焰红外辐射以CO₂、H₂O、CO的1.52 μm、2.68 μm、 4.39 μm辐射带特征最为显著;在包含CO₂、H₂O、CO分子强特征辐射谱的窄带总辐射中,喷焰辐射是主要贡献,而在非喷焰特征辐射谱带内的总辐射中,飞行器本体辐射占主导。     

研制航天飞机必须考虑的自然环境

早在空间运输系统计划初期就已制定了航天飞机设计、研制和试验需用的自然环境标准,并编制成文件。设计标准文件规定了空间运输系统从发射前到发射、上升、在轨道上、下降、轨道器着陆、转移飞行和固体火箭助推器落水等各个阶段的环境。约有3/4的文件专门用于包括地面风、高空风和紊流在内的各种风。其它标准适用于上升和下降阶段的闪电和热动力值,在轨道上的辐射、燃气性质、流星体和热环境,以及固体火箭助推器落水时的海洋状态。在目前空间运输系统处于成熟阶段时,依然需要根据经验统计以及供性能评定、系统改进和任务分析用的设计标准所采用的大气模型来取得重要的自然环境保证。     

轨道机动拖船

美航宇局恳求航宇工业界提出有关轨道机动拖船方案的建议。轨道机动拖船又称为灵活性空间拖船,将用来把近地轨道上的卫星送到航天飞机达不到的高轨道,计划在1990年作第一次发射。这种轨道机动拖船将成为以航天飞机为核心的空间运输系统的辅助系统。虽然已经证明航天飞机是往返于近地轨道和地面之间运送卫星、设备的有效运载工具,但是它所     

基于地面坐标系偏置法的导弹制导半实物仿真目标模拟能力拓展方法

针对在导弹制导半实物仿真试验中目标模拟能力受阵列视场角范围限制的问题,引入虚拟地面坐标系,将原本与实验室坐标系重合的地面坐标系偏置后进行半实物仿真试验。详细推导了转台姿态和阵列上目标辐射位置的变换方法,给出了地面坐标系偏置角度的确定原则,并针对地面坐标系只在方位上进行旋转的情形进行了讨论。仿真结果表明,应用地面坐标系偏置法可突破阵列视场角范围对目标角位置模拟的限制,有效的拓展了导弹制导半实物仿真系统的目标模拟能力。     

点目标反射太阳短波红外辐射特性分析

针对过强的太阳辐射会影响成像质量问题,分析了点目标反射太阳短波红外辐射过程以及目标、地球和太阳之间的几何位置关系,建立了大气层表面的太阳短波红外辐射模型,太阳高度角、太阳方位角和太阳入射角计算模型,以及地面点目标反射太阳短波红外辐射模型,对这些模型进行了仿真试验,揭示了太阳高度角、太阳方位角和太阳入射角随时刻的变化规律,太阳短波红外直射辐射、散射辐射和地面反射辐射随时刻的变化规律,以及点目标反射太阳短波红外辐射随时刻的变化规律,并利用试验图像验证了模型的有效性,为研究短波红外成像等提供参考。