检索结果-内蒙古大学图书馆

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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面向空间自主装配验证评估的机械臂避障运动规划

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航天器工程 2025年第2期34卷 82-89页

作者：谢芳霖汪凌昕张亚航王耀兵王捷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

面向空间机械臂自主装配的验证评估问题,针对人机、多机协同作业过程中彼此进入对方作业区域后可能出现的高风险碰撞工况,将机械臂避障抓取的运动规划定义为强化学习问题,并提出一种改进的双经验池组合采样经验回放方法。仿真结果表明:... 详细信息

面向空间机械臂自主装配的验证评估问题,针对人机、多机协同作业过程中彼此进入对方作业区域后可能出现的高风险碰撞工况,将机械臂避障抓取的运动规划定义为强化学习问题,并提出一种改进的双经验池组合采样经验回放方法。仿真结果表明:采用该方法进行训练后,机械臂可有效避开动态障碍物,且末端到位精度从0.2717 m提高至0.0413 m。基于物理样机开展了试验验证,进一步证明了避障抓取策略能使机械臂自主避开任意障碍物并准确抓取目标,不需要对障碍物的运动状态进行预测。文章提出的避障运动规划,可用于各类固定基座空间机械臂的地面验证评估。

关键词：空间机械臂避障运动规划深度强化学习优先经验回放迁移学习

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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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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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火星着陆发动机气凝胶材料热防护装置设计

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航空学报 2022年第3期43卷 55-63页

作者：郑凯饶炜向艳超张栋张冰强薛淑艳戴承浩叶青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 北京空间飞行器总体设计部北京100094

大推力着陆发动机高温热防护技术对火星着陆任务安全至关重要。基于多级热辐射反射结构的常规发动机高温隔热屏在火星大气环境中使用时,因内部气体换热导致隔热性能显著衰减。为解决这一问题研发了一种基于气凝胶隔热材料的新型发动机... 详细信息

大推力着陆发动机高温热防护技术对火星着陆任务安全至关重要。基于多级热辐射反射结构的常规发动机高温隔热屏在火星大气环境中使用时,因内部气体换热导致隔热性能显著衰减。为解决这一问题研发了一种基于气凝胶隔热材料的新型发动机热防护装置。根据火星探测工程任务服役环境防隔热需求,建立了考虑低压气氛与高温热流边界影响的瞬态传热模型,开展了新型隔热系统的外形锥度、隔热层厚度等关键结构参数的优化设计,通过三维瞬态仿真分析及与发动机联合试车地面试验验证了设计有效性。气凝胶热防护装置成功应用于天问一号火星着陆巡视器,实现了对着陆发动机1500℃超高温的有效屏蔽。对在轨遥测数据进行反演分析,提出了基于气凝胶材料的高温隔热设计的优化改进方向。

关键词：火星探测着陆发动机气凝胶热防护高温隔热

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祝融号火星车纳米气凝胶隔热装置设计及应用

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航空学报 2022年第3期43卷 64-71页

作者：薛淑艳贾阳张冰强向艳超戴承浩王雪郑凯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 北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对火星表面低温大气环境下多层隔热组件隔热性能大幅衰减、不能满足火星车保温需求的难题,提出了一种新型、高效、轻质纳米气凝胶隔热装置设计方法,采用在真空和火星大气环境下导热率极低的纳米气凝胶为隔热材料,通过基于低导热复合... 详细信息

针对火星表面低温大气环境下多层隔热组件隔热性能大幅衰减、不能满足火星车保温需求的难题,提出了一种新型、高效、轻质纳米气凝胶隔热装置设计方法,采用在真空和火星大气环境下导热率极低的纳米气凝胶为隔热材料,通过基于低导热复合材料的盒盖式局部支撑封装、气凝胶与结构间填充缓冲泡沫进行多余物过滤、铺设反射屏进行辐射漏热隔离、开设排气孔等设计方法,解决了力学性能增强、多余物控制、辐射漏热隔离、快速泄复压等工程应用难题,成功完成纳米气凝胶在祝融号火星车的工程应用。地面试验测试结果表明,1400 Pa、二氧化碳气氛、25℃时纳米气凝胶隔热装置总导热系数低至0.0080 W/(m·K),有力保障了祝融号火星车舱内设备在零加热功率补偿条件下在轨温度仍处于允许范围内。火星车纳米气凝胶隔热装置总质量为5.95 kg,仅占火星车总质量的2.5%。

关键词：火星车纳米气凝胶隔热装置轻质封装隔热性能

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中国航天器新型热控系统构建进展评述

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航空学报 2019年第7期40卷 1-13页

作者：宁献文李劲东王玉莹蒋凡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

热控是由工程热物理与航天技术相互促进发展而形成的一门交叉学科,直接影响着航天器的总体设计水平。随着中国航天事业的飞速发展,对热控设计提出了越来越高的要求,并已成为制约中国航天器设计水平的关键瓶颈技术之一。本文综合评述了... 详细信息

热控是由工程热物理与航天技术相互促进发展而形成的一门交叉学科,直接影响着航天器的总体设计水平。随着中国航天事业的飞速发展,对热控设计提出了越来越高的要求,并已成为制约中国航天器设计水平的关键瓶颈技术之一。本文综合评述了中国航天器新型热控系统构建的最新研究成果和进展,具体包括:针对载人航天、探月工程等不同任务需求,构建出了相应的新型热控系统,开发出了以泵驱单相流体回路、重力驱动两相流体回路、环路热管与水升华器等为代表的一批新型热控产品。在此基础上,结合中国航天工程实际需求,指出了今后的主要研究方向。

关键词：航天器热控热总线泵驱流体回路环路热管水升华器

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祝融号火星车热控系统设计与验证

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中国科学：技术科学 2022年第2期52卷 245-252页

作者：向艳超张冰强薛淑艳郑凯戴承浩杨沪宁刘国强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空间热控技术北京重点实验室北京100094

低温、弱光照、低密度风场火面环境对祝融号火星车热控设计与验证提出严峻挑战.祝融号火星车热控设计采用"开源节流"思路,构建了基于火面太阳能原位利用技术的太阳能光-热转换与蓄能系统,及基于纳米气凝胶隔热技术的组合隔热... 详细信息

低温、弱光照、低密度风场火面环境对祝融号火星车热控设计与验证提出严峻挑战.祝融号火星车热控设计采用"开源节流"思路,构建了基于火面太阳能原位利用技术的太阳能光-热转换与蓄能系统,及基于纳米气凝胶隔热技术的组合隔热系统,解决了无核源供热条件下火星车保温用能源供给及系统保温设计难题.采用以热分析仿真为主验证热设计的思路,开展了低气压静态热平衡试验、低气压风场热平衡试验及热控产品性能测试等专项试验,验证了热分析模型的正确性,实现了火星车热设计地面充分验证,解决了因地面难以综合模拟火面热环境造成热设计验证困难的问题.祝融号火星车热控系统的成功设计与充分验证为探测器完成使命任务奠定了基础.

关键词：火星巡视器热控系统太阳能集热器纳米气凝胶

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激光通信器热设计与热试验

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红外与激光工程 2014年第7期43卷 2295-2299页

作者：孟恒辉耿利寅李国强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

激光通信器作为一种先进的光通信的设备,通信容量大,传输速度快,具有广泛的应用前景。其对设备温度均匀性和稳定性要求高来保证通信质量,且转动关节在两个方位上转动来更大范围地获取信号,转动关节裸露在外空间,都给热设计带来挑战。针... 详细信息

激光通信器作为一种先进的光通信的设备,通信容量大,传输速度快,具有广泛的应用前景。其对设备温度均匀性和稳定性要求高来保证通信质量,且转动关节在两个方位上转动来更大范围地获取信号,转动关节裸露在外空间,都给热设计带来挑战。针对激光通信器的工作特性和外部空间环境规律,采用主动和被动热控方法开展热设计,对转动关节热设计、大功率密度光学器件散热技术、散热面和高精度控温设计方面进行了介绍。并根据热设计状态,设计了单机的热平衡试验,通过高低温热平衡试验对热设计方案进行验证。试验结果表明,设计方案合理可行,为后续转动高热流密度的载荷热设计提供借鉴思路。

关键词：激光通信温度热设计热试验

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具有恒热流边界的水升华器启动特性实验

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航空学报 2014年第6期35卷 1571-1580页

作者：王玉莹钟奇宁献文苗建印李劲东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

水升华器是具有短时大功耗或所处环境温度较高的航天器较为理想的散热装置。以往的研究工作对水升华器的启动性能关注较少,本文对水升华器启动工作机理及其影响因素进行了分析,对初始温度、给水压力及热负荷对水升华器启动过程瞬态特性... 详细信息

水升华器是具有短时大功耗或所处环境温度较高的航天器较为理想的散热装置。以往的研究工作对水升华器的启动性能关注较少,本文对水升华器启动工作机理及其影响因素进行了分析,对初始温度、给水压力及热负荷对水升华器启动过程瞬态特性的影响开展了实验研究。结果表明:具有恒热流边界的水升华器在不同条件下启动后,均可以在给水后的短时间内建立稳定的相变工作模式;水升华器目标温度所能达到的稳定温度水平主要受热负荷的影响,而受启动初始温度和给水压力的影响较小;水升华器的启动响应时间与其初始温度、给水压力及热负荷均分别呈线性关系,较高的初始温度会增加水升华器的响应时间,而增加给水压力及热负荷则缩短了水升华器的响应时间。由实验数据分析得到的拟合系数1/aq0可以作为水升华器多孔板和加热面之间的等效换热系数。

关键词：恒热流边界水升华器启动特性响应时间相变

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