检索结果-内蒙古大学图书馆

航天器工程 2025年第1期34卷 49-56页

作者：呼延奇侯卫国魏强王敏梁新刚李大伟北京空间飞行器总体设计部北京100094 中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094

亚太6E卫星基于低成本设计理念,采用发射低轨卫星的CZ-2C火箭发射,卫星采用全电推卫星平台+独立推进舱的总体方案,是我国首颗自主从LEO到GEO轨道转移的全电推进通信卫星,卫星变轨期间频繁穿越范艾伦辐射带,面临的空间辐射环境复杂、恶劣... 详细信息

亚太6E卫星基于低成本设计理念,采用发射低轨卫星的CZ-2C火箭发射,卫星采用全电推卫星平台+独立推进舱的总体方案,是我国首颗自主从LEO到GEO轨道转移的全电推进通信卫星,卫星变轨期间频繁穿越范艾伦辐射带,面临的空间辐射环境复杂、恶劣,因此需结合卫星空间辐射效应特点,开展空间环境防护分析与设计,并对变轨策略进行优化。分析结果显示:亚太6E卫星遭受的电离总剂量、光电器件位移损伤相比常规GEO通信卫星均有显著增加,尤其是太阳电池阵输出功率辐射衰降问题尤为突出,据此亚太6E卫星开展了针对性空间环境防护设计;在亚太6E卫星实际飞行验证基础上,给出了后续电推进卫星采用不同变轨策略太阳电池辐射损伤的差异,结果显示:通过选择较高远地点的大椭圆轨道作为电推变轨启始轨道,以及通过优化变轨策略使卫星尽快远离内辐射带强度中心等策略,可以有效降低卫星太阳电池阵辐射衰降。

关键词：电推变轨辐射带分析与防护

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亚太6E卫星连接与分离机构设计与验证

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航天器工程 2025年第1期34卷 118-125页

作者：孙国鹏刘学柳翠翠乔心全方耀鹏王敏潘宇倩北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京空间飞行器总体设计部航天器热控全国重点实验室北京100094 中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094

针对亚太6E卫星构型特点,提出了一种“包带+分离弹簧”式星间连接与分离机构方案。设计了分离插头和星间包带的收纳装置,有效消除了分离插头和星间包带分离后对独立推进舱姿态的干扰。开展了分离动力学多因素敏感度分析,识别出影响分离... 详细信息

针对亚太6E卫星构型特点,提出了一种“包带+分离弹簧”式星间连接与分离机构方案。设计了分离插头和星间包带的收纳装置,有效消除了分离插头和星间包带分离后对独立推进舱姿态的干扰。开展了分离动力学多因素敏感度分析,识别出影响分离安全性的主要因素。基于连接与分离机构的使用环境和工况,制定和实施了三级地面试验验证方案。分析和试验结果表明亚太6E卫星连接与分离机构的设计、分析和验证方法合理正确,对后续类似星间分离机构的研制具有借鉴意义。

关键词：全电推平台机构分离设计验证

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亚太6E卫星平台与载荷一体化热控设计与验证

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航天器工程 2025年第1期34卷 105-111页

作者：乔心全吕鲁仓安秀枝侯卫国王敏北京空间飞行器总体设计部航天器热控全国重点实验室北京100094 中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094

针对设备或单机的差异化热控需求,航天器热控多数采取分舱设计或分区控温的方案,以实现各舱段或各区域的独立散热和控温,便于对各独立区域内设备或单机进行精准控温;但是分舱设计所需热控资源较多,各独立区域内均需独立配置主动控温功... 详细信息

针对设备或单机的差异化热控需求,航天器热控多数采取分舱设计或分区控温的方案,以实现各舱段或各区域的独立散热和控温,便于对各独立区域内设备或单机进行精准控温;但是分舱设计所需热控资源较多,各独立区域内均需独立配置主动控温功率、控温和测温通道以及热控指令等。以我国首颗全电推通信卫星为典型示例,针对平台与载荷设备的控温需求,通过分析对比分舱(或分区)控温与一体化布局热控设计所需散热面和保温加热功率的差异,从理论分析和在轨验证两方面,详细给出了一体化热控设计带来的有益效果,证明热控方案对“全电推高轨卫星大功率变轨、小功率位保”分时差异化需求的特定适用性。仅以亚太6E卫星为例,整星主散热面9.9m^(2)、载荷热耗1500W,一体化热控设计能够减少散热面需求0.5~1.0m^(2),保温加热功率能够节省600~800W。

关键词：平台与载荷统一布局热控设计全电推验证

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金属管螺旋缠绕在轨成形力学特性分析与优化

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哈尔滨工业大学学报 2025年第4期57卷 151-161页

作者：王岩陈禹名张书洋杨慧张从发刘金童刘荣强河北省并联机器人与机电系统实验室(燕山大学) 河北秦皇岛066004 中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部北京100094 机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150001

为满足地外探测大尺寸结构在轨构建及空间站桁架的实际需求,提出一种带材直接在轨成形方法,研制出一款小型化、轻量化、低功耗的金属管件制造设备。采用冷弯成形技术中的缠绕锁合成形,基于基尔霍夫假设和等效应变能原理建立弯曲缠绕的... 详细信息

为满足地外探测大尺寸结构在轨构建及空间站桁架的实际需求,提出一种带材直接在轨成形方法,研制出一款小型化、轻量化、低功耗的金属管件制造设备。采用冷弯成形技术中的缠绕锁合成形,基于基尔霍夫假设和等效应变能原理建立弯曲缠绕的非线性力学模型,分析带材几何参数对缠绕力矩的影响。通过ABAQUS/显式求解器分析缠绕力矩并验证理论模型的有效性。为进一步定量描述和优化缠绕锁合性能,定义稳定缠绕力矩、锁合正压力和锁合边最大应力3个性能指标,该指标越小,缠绕锁合性能越好。此外,采用响应面法建立弯曲缠绕卷管指标参数的多项式代理模型,通过改进的非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)对金属管弯曲成形进行多目标优化设计。优化结果表明,缠绕力矩减少了26.23%,锁合边正压力减小了4.71%,锁合边最大应力减小了2.14%,同时驱动力矩曲线波动得到改善。制备了辊座直径为70 mm、辊组间距为100 mm,辊缝具有校正调节功能的锁槽折弯箱和芯轴直径为50 mm的缠绕锁合样机并进行实验,揭示不同工艺参数对轧制成形的影响以及螺旋成形时成形角与管件直径的规律。该研究为金属管在轨成形的应用提供了重要的理论和实验基础。

关键词：在轨制造缠绕锁合缠绕力矩响应面法非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)

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轴压铝合金蜂窝圆筒整体稳定性研究

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北京航空航天大学学报 2025年第3期51卷 962-972页

作者：魏家睿吴琼吴伟李群智时红伟张虞北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京100191 北京航空航天大学江西研究院景德镇分院景德镇333000 中国航天科工集团第九总体设计部武汉430040 北京空天技术研究所北京100074 北京空间飞行器总体设计部北京100094

金属蜂窝圆筒结构常因轴压整体屈曲导致承载能力下降,对于其弹性屈曲问题目前已有大量研究,但在塑性屈曲问题方面的理论研究工作较少。为解决上述问题,基于蜂窝圆筒等效模型和Hamilton原理,推导了铝合金蜂窝圆筒承受轴压载荷作用时弹、... 详细信息

金属蜂窝圆筒结构常因轴压整体屈曲导致承载能力下降,对于其弹性屈曲问题目前已有大量研究,但在塑性屈曲问题方面的理论研究工作较少。为解决上述问题,基于蜂窝圆筒等效模型和Hamilton原理,推导了铝合金蜂窝圆筒承受轴压载荷作用时弹、塑性屈曲临界载荷的理论计算公式,并进行了轴压仿真分析和实验验证,利用理论公式讨论了蜂窝圆筒各尺寸参数对临界载荷的影响。结果表明:所提理论公式和仿真模型均能准确预测铝合金蜂窝圆筒的临界载荷,理论公式计算效率更高;圆筒质量变化±10%时,影响临界载荷的因素依次为面板厚度、圆筒半径、芯子厚度、圆筒高度;蜂窝圆筒的临界载荷与芯子厚度、面板厚度、圆筒半径近似呈线性正相关,与圆筒高度关系较弱。

关键词：蜂窝圆筒整体稳定性临界载荷弹塑性 Hamilton原理有限元

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绕月卫星与月面探测器的GNSS信号可见性分析

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深空探测学报(中英文) 2025年第1期12卷 64-76页

作者：陈旗鸣李珍妮陈立基谢胜利何熊文李茂登陈朝基钟兆丰广东工业大学自动化学院粤港澳离散制造智能化联合实验室广东省智能系统与优化集成重点实验室北京空间飞行器总体设计部深空探测实验室中国空间技术研究院

全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）卫星信号在月球轨道的可见数量与时间是月球探测器利用GNSS实现辅助导航的重要因素。针对绕月卫星与月面探测器对GNSS卫星可见数量不明确、对比分析不足的问题。选择月球... 详细信息

全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）卫星信号在月球轨道的可见数量与时间是月球探测器利用GNSS实现辅助导航的重要因素。针对绕月卫星与月面探测器对GNSS卫星可见数量不明确、对比分析不足的问题。选择月球椭圆冻结轨道（Elliptical Lunar Frozen Orbit,ELFO）、月球波得区域（Rimae Bode）和月球南极沙克尔顿区作为分析目标，分析并统计了在不同ELFO、不同月面条件和月球南极中继条件下的GNSS卫星可见数量与可见时间。仿真结果表明，在月面波得区域，小范围移动对北斗卫星信号接收数量影响较小；在月球南极沙克尔顿（Shackleton）区，ELFO＿satellite＿3轨道在为月球南极区域提供导航定位期间可接收到最多4颗北斗与GPS卫星信号。运行在ELFO＿satellite＿3轨道的月球导航系统卫星能在运行周期内接收到最多的GNSS卫星信号。实验结果可为中国鹊桥通导遥星座系统、月面与月球南极探测器利用GNSS卫星信号进行导航定位提供参考。

关键词：月球导航星座系统 ELFO GNSS可见性分析导航与定位

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采用Nomex套管的航天器随动式供电电缆百kW级热羽流冲击防护研究

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航天器环境工程 2025年第1期42卷 46-51页

作者：张有为姚文蕊张然姚文娟张栋戴承浩北京空间飞行器总体设计部北京100094 航天器热控全国重点实验室北京100094 北京卫星制造厂有限公司北京100094 中国运载火箭技术研究院北京100076

针对某卫星随动式供电电缆在百kW级热羽流冲击下难以采用传统隔热型热防护产品的难题,文章提出采用Nomex套管进行热防护的设计方案。通过热分析计算选定了合适的Nomex套管产品;部件级、系统级发动机羽流试验验证结果表明,应用该方案可... 详细信息

针对某卫星随动式供电电缆在百kW级热羽流冲击下难以采用传统隔热型热防护产品的难题,文章提出采用Nomex套管进行热防护的设计方案。通过热分析计算选定了合适的Nomex套管产品;部件级、系统级发动机羽流试验验证结果表明,应用该方案可有效降低电缆温度,满足不超过200℃的防护要求,并具有50℃以上的设计余量,同时保证了电缆的热耗排散和运动功能。

关键词：航天器供电电缆热羽流冲击热防护热分析计算试验验证

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航天器的可重构性与自主重构方法

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航空学报 2023年第23期44卷 128-141页

作者：屠园园王大轶张香燕李嘉兴黄晓峰中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部北京100094

面向火箭、导弹、卫星等多类航天器安全可靠自主运行的迫切需求,对航天器的可重构性与自主重构方法展开了深入研究,旨在提升航天器在故障下的系统重构能力。首先,考虑气动力矩、地磁力矩、重力梯度力矩、过程噪声等各类实际干扰因素影响... 详细信息

面向火箭、导弹、卫星等多类航天器安全可靠自主运行的迫切需求,对航天器的可重构性与自主重构方法展开了深入研究,旨在提升航天器在故障下的系统重构能力。首先,考虑气动力矩、地磁力矩、重力梯度力矩、过程噪声等各类实际干扰因素影响,提出了一种受扰系统的可重构性评价方法,实现了重构能力的判定和量化。然后,提出了一种主被动结合的自主重构方法框架,平衡了重构方案的实施效果和实现难度;在设计具体的重构算法时,提出了一种正常模式与故障模式一体化设计方法,权衡了系统的标称性能和重构能力,降低了重构方案的过保守性。最后,通过一个仿真实例验证了所提出的方法的有效性。

关键词：航天器可重构性自主重构主/被动结合正常模式与故障模式一体化设计

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空间站膜盒贮箱抽气和加注过程特性

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航空动力学报 2023年第9期38卷 2299-2304页

作者：孙威左岁寒中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对增压气体复用式推进剂在轨补加方式的两大关键过程—贮箱抽气过程和推进剂加注过程的物理特性开展了研究,建立了膜盒贮箱抽气过程及补液过程的数学模型。仿真计算与地面试验的对比分析结果表明:抽气过程中贮箱气腔压力变化近似等温... 详细信息

针对增压气体复用式推进剂在轨补加方式的两大关键过程—贮箱抽气过程和推进剂加注过程的物理特性开展了研究,建立了膜盒贮箱抽气过程及补液过程的数学模型。仿真计算与地面试验的对比分析结果表明:抽气过程中贮箱气腔压力变化近似等温过程,气瓶压力变化近似指数为1.1的多变过程;加注过程中贮箱气腔压力变化近似等温过程。进一步对“和平号”空间站补加过程实例的仿真研究结果表明,膜盒贮箱抽气过程中高压气瓶中气体散热效果的强弱显著影响气瓶压力变化过程;膜盒贮箱加注过程中,随着气腔容积减小,贮箱压力上升速率将逐渐增大,由此导致加注速率在后期逐渐下降。

关键词：空间站推进剂补加贮箱气瓶多变模型

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空间站核心舱机械臂关键技术

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中国科学：技术科学 2022年第9期52卷 1299-1331页

作者：胡成威高升熊明华唐自新王友渔梁常春李德伦张文明陈磊曾磊刘鑫王瑞危清清朱超潘冬辛鹏飞杨宏罗文成刘冬雨周建平董能力中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部北京100094

空间站核心舱机械臂是中国首个自主研制的面向宇航工程应用的大型空间机器人系统,在空间站系统中承担大型舱段转位与辅助对接、支持航天员出舱活动、舱外状态巡检及舱外设备安装及维修等重要任务,它涉及机、电、热、光、控等多学科技术... 详细信息

空间站核心舱机械臂是中国首个自主研制的面向宇航工程应用的大型空间机器人系统,在空间站系统中承担大型舱段转位与辅助对接、支持航天员出舱活动、舱外状态巡检及舱外设备安装及维修等重要任务,它涉及机、电、热、光、控等多学科技术,集成度高,实现难度大.文章介绍了具有“中国特色”的空间站核心舱机械臂系统方案,重点阐述了核心舱机械臂工程研制过程中突破的关键技术以及核心舱机械臂在轨测试验证情况,并对空间站机械臂与空间机器人的后续发展与未来应用提出了建议与展望.

关键词：中国空间站机械臂关键技术

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