检索结果-内蒙古大学图书馆

中国机械工程 2021年第15期32卷 1765-1775页

作者：孙俊凯孙泽洲辛鹏飞刘宾危清清闫楚良吉林大学机械与航空航天工程学院长春130025 北京空间飞行器总体设计部北京100094 空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

介绍了世界主要航天大国关于深空着陆探测足式机器人的研究现状,对比分析了不同类型足式机器人的优缺点,从硬件与软件设计方面剖析了足式机器人在深空着陆探测任务中尚未工程化的主要问题。以此为基础,提炼出感知融合化技术、控制智能... 详细信息

介绍了世界主要航天大国关于深空着陆探测足式机器人的研究现状,对比分析了不同类型足式机器人的优缺点,从硬件与软件设计方面剖析了足式机器人在深空着陆探测任务中尚未工程化的主要问题。以此为基础,提炼出感知融合化技术、控制智能化技术、形态可重构技术、多机协同化技术等深空着陆探测足式机器人发展的关键技术,为中国研制深空着陆探测领域可工程应用的足式机器人提供参考。

关键词：深空着陆探测足式机器人关键技术工程应用

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微孔膜蒸发工质回收及在载人深空探测应用概念研究

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载人航天 2020年第6期26卷 682-687+722页

作者：王玉莹宁献文赵欣曹剑峰戴承浩北京空间飞行器总体设计部空间热控技术北京市重点实验室

蒸发/升华等消耗型散热是航天器缺乏辐射散热通道的一种有效散热途径,然而长期空间应用中面临工质消耗量大的难题。消耗性散热技术分析表明,微孔膜蒸发散热在背压环境下可维持一定散热能力,适合对蒸发工质进行回收。据此提出利用柔性收... 详细信息

蒸发/升华等消耗型散热是航天器缺乏辐射散热通道的一种有效散热途径,然而长期空间应用中面临工质消耗量大的难题。消耗性散热技术分析表明,微孔膜蒸发散热在背压环境下可维持一定散热能力,适合对蒸发工质进行回收。据此提出利用柔性收集装置对微孔膜蒸发散热进行空间消耗工质回收的概念,针对单人出舱活动提出了紧凑型溶液收集和柔性收集装置回收相结合的方法。2种途径理论上可实现消耗工质不排入外部空间,可行性分析表明:在火星环境下收集单人出舱消耗的2.3 kg水蒸气分别需要容积约为302.25 m;的柔性收集装置和浓度不低于95%的吸收溶液约1.63 kg。后续可通过具体设计和试验进行验证,对此梳理了进一步研究和应用需要重点突破的技术。

关键词：深空探测消耗型散热回收膜蒸发

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用于大功率航天器的3D打印钛水热管设计及试验研究

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航天器工程 2020年第4期29卷 86-92页

作者：周强王录刘畅徐亚威黄金印张红星苗建印北京空间飞行器总体设计部空间热控技术北京市重点实验室北京100094

针对应用于空间核动力及大功率航天器的高温热排散技术,介绍了一种基于3D打印增材制造技术的钛水热管,满足100~300℃温区热量的远距离传输需求。该热管壳体及毛细芯结构通过3D打印技术一体成型,解决了中高温热管在制造方面的诸多难题。... 详细信息

针对应用于空间核动力及大功率航天器的高温热排散技术,介绍了一种基于3D打印增材制造技术的钛水热管,满足100~300℃温区热量的远距离传输需求。该热管壳体及毛细芯结构通过3D打印技术一体成型,解决了中高温热管在制造方面的诸多难题。文章对热管的传热能力进行了理论分析,分析结果表明热管在180~250℃区间内传热能力最佳,同时搭建了热管启动以及传热能力的试验验证平台,对热管在水平以及逆重力姿态的传热能力进行了试验验证,并与理论分析结果进行了比较。试验结果表明:3D打印技术可成功应用于槽道热管的制造。该钛水热管后续将应用于航天器高温热排散系统的地面演示系统中,用于连接高温两相流体回路冷凝器和碳纤维材料辐射板。

关键词：高温热排散 3D打印热管

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GEO卫星大型固面反射器背部高频箱热环境分析

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航天器工程 2020年第4期29卷 93-98页

作者：寿秋爽赵啟伟周佐新北京空间飞行器总体设计部空间热控技术北京市重点实验室北京100094

地球静止轨道(GEO)卫星为了改善天线性能,将一些射频设备直接安装在天线反射器背部,为此需要在反射器背部设置一个高频箱。当反射器口径大且为固面时,高频箱所处的外部热环境非常恶劣,外热流成分复杂。文章分析了高频箱不同外热流成分... 详细信息

地球静止轨道(GEO)卫星为了改善天线性能,将一些射频设备直接安装在天线反射器背部,为此需要在反射器背部设置一个高频箱。当反射器口径大且为固面时,高频箱所处的外部热环境非常恶劣,外热流成分复杂。文章分析了高频箱不同外热流成分的影响,包括直接入射太阳光和来自反射器背部的反射光与红外辐射,并通过仿真和理论分析研究了影响高频箱外热流的主要因素。仿真结果表明:来自反射器的红外辐射热流影响更大。为减小高频箱外热流,反射器背部多层隔热组件外表面膜的太阳吸收比应尽可能小且稳定,以减小高频箱温度波动。

关键词：地球静止轨道卫星固面反射器高频箱外热流

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石墨烯纳米流体研究进展

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材料工程 2020年第4期48卷 46-59页

作者：白明洁刘金龙齐志娜何江魏俊俊苗建印李成明北京科技大学新材料技术研究院北京100083 北京空间飞行器总体设计部空间热控技术北京市重点实验室北京100094

润滑与冷却是当前工业领域两个重要的议题。前者与机械装置、零部件的使用可靠性和寿命直接相关,对减少摩擦产生的能耗具有重大意义,而后者对于高功率密度器件的热管理至关重要。二者的结合在航空航天、汽车机械等领域广泛存在,而纳米... 详细信息

润滑与冷却是当前工业领域两个重要的议题。前者与机械装置、零部件的使用可靠性和寿命直接相关,对减少摩擦产生的能耗具有重大意义,而后者对于高功率密度器件的热管理至关重要。二者的结合在航空航天、汽车机械等领域广泛存在,而纳米流体是一种很好的承载二者的工作介质。本文针对石墨烯纳米流体这一热点,综述了石墨烯纳米流体的分散理论基础与方法,对影响石墨烯纳米流体悬浮稳定性因素进行了调研,归纳总结了纳米流体的导热机理、影响因素以及石墨烯纳米流体进展,分析了纳米流体未实现大面积应用的主要原因,同时对石墨烯作为添加剂应用于润滑领域的进展进行了评述。最终提出石墨烯纳米流体协同增强换热与减磨润滑的应用设计。在航天器等应用领域中,由于对石墨烯纳米流体的力热耦合综合性能缺乏广泛研究,以及航天器稳定性和长期运行可靠性等问题,未来的研究应以航天传热工质为基础,进行纳米粒子针对性设计,通过系统开展基于空间环境动态流动换热性能与回路寿命的研究,为未来实现纳米流体的航天器应用奠定理论基础和提供技术支撑。

关键词：石墨烯纳米流体分散稳定性表面修饰热导率摩擦性能

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空间机械臂精度分析研究与软件实现

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载人航天 2021年第1期27卷 59-65页

作者：王友渔唐自新李德伦曾磊张昕蕊王念北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094 北京卫星制造厂北京100094

空间机械臂末端位姿精度影响因素众多,其中装配间隙、控制器误差以及环境因素等引起的随机误差难以消除,严重限制了空间机械臂在高精度任务场合的应用。为深入研究大型空间站机械臂末端位姿精度,采用修正D-H运动学参数建模理论,考虑几... 详细信息

空间机械臂末端位姿精度影响因素众多,其中装配间隙、控制器误差以及环境因素等引起的随机误差难以消除,严重限制了空间机械臂在高精度任务场合的应用。为深入研究大型空间站机械臂末端位姿精度,采用修正D-H运动学参数建模理论,考虑几何参数及空间环境对机械臂末端位姿精度影响,提出了一种适用不同任务构型工况的冗余操作空间机械臂精度快速预估分析方法,并使用VC编写了软件人机交互界面。实例计算和试验表明,所建数学模型可实现大型空间站机械臂末端精度的快速精确预估分析,提高了空间机械臂设计分析效率。

关键词：空间机械臂空间机器人精度分析软件实现

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直写成型制备的3-3型PZT压电复合材料及其性能

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压电与声光 2022年第4期44卷 497-501页

作者：姚乐云刘冬李江袁晰王晓宇张斗熊慧文中南大学粉末冶金研究院湖南长沙410083 中南大学化学与化工学院湖南长沙410083 空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京空间飞行器总体设计部北京100094

3-3型压电复合材料在超声波传感器、水下声学检测等领域有着广泛的应用。锆钛酸铅(PZT)陶瓷通过复合有望制备具有低介电常数、低脆性等优点的复合材料。采用直写成型技术制备了PZT三维木堆结构支架,结合浸渍法填充环氧树脂制备了3-3型P... 详细信息

3-3型压电复合材料在超声波传感器、水下声学检测等领域有着广泛的应用。锆钛酸铅(PZT)陶瓷通过复合有望制备具有低介电常数、低脆性等优点的复合材料。采用直写成型技术制备了PZT三维木堆结构支架,结合浸渍法填充环氧树脂制备了3-3型PZT/环氧树脂压电复合材料。研究了陶瓷相体积分数对3-3型PZT/环氧树脂压电复合材料的介电、压电、铁电性能的影响,并对比了PZT陶瓷支架与PZT/环氧树脂复合材料的介电与压电性能。研究结果表明,随着陶瓷相体积分数的增加,复合材料的介电常数、压电常数及剩余极化强度都会增大,PZT支架具有更大的介电常数、压电常数、压电电压常数;当陶瓷相体积分数为36%时,PZT支架与PZT/环氧树脂的压电电压常数分别达到151.0 mV·m/N与104.0 mV·m/N。PZT/环氧树脂复合材料同时具备了压电陶瓷的硬度、电性能,以及聚合物的柔韧性、低密度等优势,其应用前景良好。

关键词：压电复合材料直写成型锆钛酸铅 3-3型电性能

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高轨星载GNSS天线与平台结构一体化热耦合设计方法

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航天器工程 2020年第2期29卷 46-50页

作者：李新赵剑锋赵啟伟韩崇巍北京空间飞行器总体设计部空间热控技术北京市重点实验室北京100094

为解决星外天线在轨较大温差所产生的热变形过大,以及热控为减小温差所产生的整星资源消耗等一系列问题,提出了一种高轨卫星星载全球导航卫星系统(GNSS)天线热设计方法。通过将天线"镶嵌"在卫星对地板里,使天线与整星机热一... 详细信息

为解决星外天线在轨较大温差所产生的热变形过大,以及热控为减小温差所产生的整星资源消耗等一系列问题,提出了一种高轨卫星星载全球导航卫星系统(GNSS)天线热设计方法。通过将天线"镶嵌"在卫星对地板里,使天线与整星机热一体化耦合,利用整星内部的辐射热环境减小天线高低温差,降低主动控温加热器占空比,从而为整星节省能源消耗。通过热仿真分析验证,与传统的隔热设计对比,寿命末期冬至最高温降低6.7℃,加热器占空比减小35.8%,每个轨道周期能源消耗减小928 kJ。通过在轨验证,该方法可供同类高轨卫星天线热设计借鉴。

关键词：高轨卫星全球导航卫星系统天线一体化热耦合热设计

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月面可居住移动平台高能效比热泵系统研究

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真空与低温 2021年第3期27卷 285-291页

作者：付振东杨琦吴琪曹剑峰徐侃苗建印北京空间飞行器总体设计部空间热控技术北京市重点实验室北京100094

自人类首次踏上月球到半个世纪以后的今天,载人登月又成为各个航天大国近期的主要目标之一。不同于传统的月球探测器,中、长期的载人登月任务中热控系统将面临更加严峻的考验,常规的热控技术手段已经无法满足高温环境下的大功率热排散需... 详细信息

自人类首次踏上月球到半个世纪以后的今天,载人登月又成为各个航天大国近期的主要目标之一。不同于传统的月球探测器,中、长期的载人登月任务中热控系统将面临更加严峻的考验,常规的热控技术手段已经无法满足高温环境下的大功率热排散需求,急需发展基于热泵的新一代热控技术。本文以月面可居住移动平台的任务约束和散热需求为背景,提出了采用热泵系统的设计目标和运行条件,并在此基础上通过理论分析,对比了常见的15种制冷工质和4种热力循环形式下系统能效比的差异,最终结合月面可居住移动平台的设计约束提出采用R134a工质的单级压缩热泵系统是最佳的选择,为将来载人登月工程应用提供了设计支撑。

关键词：月球月面可居住移动平台热泵高能效比

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光学遥感卫星控制力矩陀螺隔振装置模态错位设计

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应用力学学报 2021年第3期38卷 915-923页

作者：朱佳林吴琼罗敏罗文波张新伟北京空间飞行器总体设计部北京100094 空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094 中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094

针对整星结构频率和控制力矩陀螺(Control Moment Gyroscope,简称CMG)扰振频率分布密集易引起隔振装置共振的问题,本文通过引入高斯函数对残差项进行修正以改进响应面法,建立了CMG隔振装置近似数学模型;并采用多目标遗传优化算法,对隔... 详细信息

针对整星结构频率和控制力矩陀螺(Control Moment Gyroscope,简称CMG)扰振频率分布密集易引起隔振装置共振的问题,本文通过引入高斯函数对残差项进行修正以改进响应面法,建立了CMG隔振装置近似数学模型;并采用多目标遗传优化算法,对隔振装置的前六阶固有频率进行了错位优化,实现了隔振装置固有频率分布避开整星结构频率和CMG扰振频率的设计目标。通过模态试验,验证了频率分布的准确性。试验结果表明:隔振装置的前六阶固有频率与整星结构频率和CMG扰振频率呈现错位分布,从而为CMG隔振系统频率设计和优化提供了理论支持和工程指导。

关键词：航天器控制力矩陀螺隔振模态优化改进响应面法

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