检索结果-内蒙古大学图书馆

中国空间科学技术(中英文) 2025年第2期45卷 70-78页

作者：邹元杰邓润然史纪鑫葛东明北京空间飞行器总体设计部

在完备的柔性航天器动力学二阶微分方程一般形式的基础上，提出一般方程的工程简化方法。首先，采用平动集中质量方法对相关积分项进行了简化处理，忽略单元自身转动惯量对总惯量的影响以及板壳单元、梁单元等转角运动的影响，将体积分... 详细信息

在完备的柔性航天器动力学二阶微分方程一般形式的基础上，提出一般方程的工程简化方法。首先，采用平动集中质量方法对相关积分项进行了简化处理，忽略单元自身转动惯量对总惯量的影响以及板壳单元、梁单元等转角运动的影响，将体积分运算统一转化为节点相关变量与平动质量乘积的求和运算；其次，依据“小变形假设”,对含结构变形参量的方程系数矩阵进行简化，忽略结构振动位移对节点位置矢量的影响，使非线性系数矩阵转化为常系数矩阵。通过简化处理，柔性航天器动力学方程一般形式的所有项均被保留，而其积分项和系数矩阵的计算，在满足工程精度要求的前提下得到大幅简化，便于编程实现和工程实施。提出的工程简化方法主要用于柔性航天器在大范围、复杂运动过程中的动力学仿真分析，后续可以由单体动力学进一步拓展至多体动力学，解决在轨组装航天器、空间机器人/机械臂等空间结构系统的柔性多体动力学问题。数值算例验证了工程简化方法的合理性和有效性。

关键词：柔性航天器动力学一般形式工程简化方法平动集中质量方法

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金星-水星探测行星际轨迹优化

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深空探测学报(中英文) 2025年第1期12卷 39-49页

作者：陈诗雨黄晓峰刘雨昂张正峰北京空间飞行器总体设计部

针对金星-水星探测轨迹优化变量多，难以全局寻优的问题，提出一种分段轨迹优化方法。首先搜索金星-水星转移窗口，降低金星捕获和水星捕获的代价；然后优化地球-金星转移段的金星借力轨迹，得到发射窗口；最后优化金星/水星捕获段的连... 详细信息

针对金星-水星探测轨迹优化变量多，难以全局寻优的问题，提出一种分段轨迹优化方法。首先搜索金星-水星转移窗口，降低金星捕获和水星捕获的代价；然后优化地球-金星转移段的金星借力轨迹，得到发射窗口；最后优化金星/水星捕获段的连续多次金星/水星借力轨迹，基于V∞杠杆机动原理，提出表征杠杆机动效率的优化指标，将每次借力后的轨迹单独进行优化，逐步降低金星/水星捕获所需的速度增量。仿真结果表明：通过2次金星借力，地球-金星转移段和金星-水星转移段可实现零速度增量消耗；通过2或3次金星借力和V∞杠杆机动，金星捕获速度增量可减小1.4 km/s；通过4次水星借力和V∞杠杆机动，水星捕获速度增量可减小2.3 km/s。与水星探测轨迹优化相比，该方法通过约束离开金星和到达水星时的V∞，可降低金星-水星探测任务整体速度增量。

关键词：金星探测水星探测轨迹优化借力 V_∞杠杆机动

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基于MBSE的航天器飞行方案分层设计与验证技术研究

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航天器工程 2025年第2期34卷 8-18页

作者：彭坤黄震何熊文侯振东刘霞北京空间飞行器总体设计部北京100094

采用基于模型的系统工程思想对航天器飞行方案进行分层设计、建模和验证,并结合需求和架构模型开展联动分析,多层次多视角验证飞行方案的正确性和完整性。首先提出一种基于模型的航天器飞行方案分层原则和设计方法,采用SysML语言自上而... 详细信息

采用基于模型的系统工程思想对航天器飞行方案进行分层设计、建模和验证,并结合需求和架构模型开展联动分析,多层次多视角验证飞行方案的正确性和完整性。首先提出一种基于模型的航天器飞行方案分层原则和设计方法,采用SysML语言自上而下按照飞行阶段、飞行子阶段、飞行策略和事件、飞行动作的层级,以及工程总体、系统总体、分系统、单机的维度对航天器飞行方案进行逐层分解和多专业协同建模。其次基于飞行方案模型针对每个飞行动作逐项推导出航天器多专业需求,建立飞行方案与需求模型的关联和追溯关系,完善航天器系统级功能性能需求,同时便于两者间影响域快速分析。再次建立飞行方案模型和航天器架构模型的联动仿真关系,通过飞行动作和指令驱动架构模型状态显示、内部信号传递,全面验证航天器飞行程序设计与分系统设备间协调运转的正确性和可行性。此外,基于飞行方案模型开展动态仿真以验证方案逻辑正确性,进而生成航天器飞行程序。最后,通过轻量化模型进行飞行方案评审,同时建立模型和文档模板映射关系自动生成飞行方案报告进行固化。文章通过对载人月球探测飞行方案进行分层设计和应用,验证了基于模型的飞行方案分层建模方法的有效性,以及与航天器需求模型和架构模型联动的优越性,为其他复杂任务航天器飞行方案设计提供参考。

关键词：基于模型的系统工程飞行方案分层设计逻辑仿真需求分析

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头尾交替对日连续偏航姿态控制策略

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航空学报 2025年第1期46卷 301-311页

作者：王曦陈长青徐小平黄震北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京控制工程研究所北京100094

航天器在传统连续偏航模式下,绕偏航轴在一定角度范围内来回摆动,使航天器头部或尾部始终受到阳光直射,导致舱外设备的热设计需要花费额外的重量功耗代价。提出了头尾交替对日连续偏航的姿态控制策略,为航天器提供了受晒均匀的热环境,... 详细信息

航天器在传统连续偏航模式下,绕偏航轴在一定角度范围内来回摆动,使航天器头部或尾部始终受到阳光直射,导致舱外设备的热设计需要花费额外的重量功耗代价。提出了头尾交替对日连续偏航的姿态控制策略,为航天器提供了受晒均匀的热环境,不仅简化了舱外设备的热设计,还有利于提高对温度范围波动敏感的设备在轨工作的可靠性。从发电量与推进剂消耗量两方面,比较了3种头尾交替对日连续偏航的姿态控制策略,将综合指标最优的余角偏航控制策略成功应用在了天舟一号货运飞船上。

关键词：连续偏航姿态控制头尾交替对日货运飞船天舟一号

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复合材料薄壁可储存管状伸展杆式支撑臂的设计及验证

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航天器工程 2025年第2期34卷 90-96页

作者：张中原张涛涛肖伟濮海玲杨淑利北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对传统有限元方法模拟复合材料薄壁可储存管状伸展杆式支撑臂的收卷过程难以收敛的问题,文章采用支撑臂先端部展开压平、再整体收卷的分步分析方法,使得有限元计算过程成功收敛。针对支撑臂作为主支撑结构在柔性太阳翼上的应用问题,... 详细信息

针对传统有限元方法模拟复合材料薄壁可储存管状伸展杆式支撑臂的收卷过程难以收敛的问题,文章采用支撑臂先端部展开压平、再整体收卷的分步分析方法,使得有限元计算过程成功收敛。针对支撑臂作为主支撑结构在柔性太阳翼上的应用问题,提出一套从支撑臂单杆到柔性太阳翼组合体的设计与验证方法,分为支撑臂单杆设计与组合体应用验证两方面,包括同材料试件大变形性能测试、收卷过程分步分析、单杆刚度及稳定性分析验证、柔性太阳翼组合体力学分析等。有限元计算结果显示:柔性太阳翼展开后一阶弯曲基频为0.998 Hz,一阶扭曲基频为1.227 Hz,说明具有良好刚度特性,证明了该设计的合理性,可为支撑臂在航天器可展载荷结构上的应用提供参考。

关键词：复合材料薄壁可储存管状伸展杆式支撑臂太阳翼刚度分步分析

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亚太6E卫星结构设计与验证

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航天器工程 2025年第1期34卷 112-117页

作者：陈燕王刚余晨帆张欢张铃北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对亚太6E卫星结构承载大、布局空间紧凑、主卫星(主星)和推进舱在轨可分离的特殊要求。设计了一种新型的板杆结合式卫星主结构,以箱板式结构为基础,杆系结构为主承力件,板杆混合式结构既提供了开敞高效便利的布局和安装空间,也解决了... 详细信息

针对亚太6E卫星结构承载大、布局空间紧凑、主卫星(主星)和推进舱在轨可分离的特殊要求。设计了一种新型的板杆结合式卫星主结构,以箱板式结构为基础,杆系结构为主承力件,板杆混合式结构既提供了开敞高效便利的布局和安装空间,也解决了卫星承载难题;设计了内置贮箱,外挂两个燃箱的全新推进舱结构,3个贮箱(即一个氧箱和两个燃箱)并联布局承载,能够降低卫星质心,实现高效承载。主星连接界面设计为对接环,推进舱一侧设计为对接框,对接接口为1194A标准接口,发射段通过包带实现连接,在轨包带解锁,实现了两舱分离。模态和静力仿真分析以及静力和振动试验验证了设计的合理性和可靠性。

关键词：亚太6E卫星平台结构设计杆系在轨分离

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企业BOM数据归档工作研究

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中国档案 2025年第1期 44-45页

作者：袁博北京空间飞行器总体设计部

随着数字化设计制造技术在当今先进制造领域的快速发展,基于三维模型的数字化研制模式在飞行器研制过程中已得到广泛应用,三维研制模式已经覆盖机械加工、数控、结构板、管路焊装、电缆网等各专业类型。同时,飞行器研制任务日益增多,多... 详细信息

随着数字化设计制造技术在当今先进制造领域的快速发展,基于三维模型的数字化研制模式在飞行器研制过程中已得到广泛应用,三维研制模式已经覆盖机械加工、数控、结构板、管路焊装、电缆网等各专业类型。同时,飞行器研制任务日益增多,多星并举、多批混合、多方协同的研制特点更趋复杂。物料单据(BOM)作为制造过程中企业应用系统的基础核心数据,和三维模型相辅相成,提高了制造效率。

关键词：数据归档核心数据机械加工 BOM 数字化设计制造制造效率三维模型电缆网

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低贝克莱数液态金属对流换热特性在轨微重力实验

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宇航学报 2025年第2期46卷 389-394页

作者：刘贵林尹钊杨金禄宋研乔梦文郭佩王倩王正义邓中山刘静中国科学院理化技术研究所北京100191 北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对缺少小尺寸流道低贝克莱数液态金属对流换热特性实验数据和计算关联式的问题,开展了在轨微重力环境(10−6g)下液态金属在矩形截面流道中低速流动的对流换热特性实验,有效避免了自然对流二次流对强迫对流换热特性的影响。实验采用恒... 详细信息

针对缺少小尺寸流道低贝克莱数液态金属对流换热特性实验数据和计算关联式的问题,开展了在轨微重力环境(10−6g)下液态金属在矩形截面流道中低速流动的对流换热特性实验,有效避免了自然对流二次流对强迫对流换热特性的影响。实验采用恒热流边界条件,流道型面比为2.5,水力直径为2.86 mm,工作介质为铋铟锡共晶合金,熔点为60℃;实验贝克莱数范围为58~140;覆盖层流向湍流转变的过渡流,测得努塞尔数范围为4.7~5.5。根据实验结果提出了液态金属在矩形截面流道中层流和过渡流态的对流换热特性计算关联式,可为小尺寸流道采用液态金属作为换热介质的热设计工作提供计算依据。

关键词：液态金属对流换热低贝克莱数过渡流小尺寸流道

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“天鹅座”飞船太阳翼设计及在轨展开异常分析及启示

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电源技术 2025年第2期49卷 454-458页

作者：井元良姜东升刘治钢北京空间飞行器总体设计部北京100094

对美国诺格公司“天鹅座”飞船入轨后,一个太阳翼无法展开到位的事件过程进行了梳理。并结合“天鹅座”飞船总体方案以及电源系统太阳翼设计方案演变,对飞船UltraFlex太阳翼的方案进行了分析。结合“猎户座”UltraFlex太阳翼相关技术细... 详细信息

对美国诺格公司“天鹅座”飞船入轨后,一个太阳翼无法展开到位的事件过程进行了梳理。并结合“天鹅座”飞船总体方案以及电源系统太阳翼设计方案演变,对飞船UltraFlex太阳翼的方案进行了分析。结合“猎户座”UltraFlex太阳翼相关技术细节和“露西”小行星探测器圆形太阳翼展开故障,对故障原因进行了分析研究,对国内航天器圆形柔性太阳翼研制提出了建议,后续将持续跟踪事件进展,开展进一步深入研究。

关键词： “天鹅座”货运飞船太阳电池阵展开异常

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针对分布式多热源的两相回路技术研究发展现状

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中国空间科学技术(中英文) 2025年第1期45卷 99-112页

作者：毕涵礼贾志超李国广吴琪刘畅张红星苗建印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

随着空间技术发展,航天器载荷集成化程度不断提高,热控系统须对分布式、多器件的热量进行收集与排散,确保器件之间的温度一致性。此外,航天器载荷功能性能增强,须推进多载荷与平台的一体化热设计。因此,须建立针对分布式多热源的有效热... 详细信息

随着空间技术发展,航天器载荷集成化程度不断提高,热控系统须对分布式、多器件的热量进行收集与排散,确保器件之间的温度一致性。此外,航天器载荷功能性能增强,须推进多载荷与平台的一体化热设计。因此,须建立针对分布式多热源的有效热收集、传输与排散方法。首先,对三种单驱动两相回路的研究现状进行了调研,单驱动模式在解决多热源散热问题时存在低干度限制、蒸发器数量限制和流量分配不均等问题,因此难以满足多热源散热需求。随后,调研了针对分布式多热源的两种双驱动两相回路技术的研究现状,总结了其技术优势。受到植物输运散热系统的启发,大树是在树根渗透压和树叶毛细力的共同作用下进行稳定的供液和散热,提出了多蒸发器“渗透压+毛细力”双驱动两相回路系统,分析了其优势:利用渗透压可提升环路热管的循环驱动力,改善系统运行稳定性、实现多个热源间流量自适应调节和消除低干度限制。最后,进行了总结及给出了未来研究建议。

关键词：分布式多热源高热流两相回路空间热控双驱动

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