检索结果-内蒙古大学图书馆

硅酸盐学报 2025年第1期53卷 10-15页

作者：姜海富郑慧奇李宇刘宇明姜利祥北京卫星环境工程研究所北京100094 可靠性与环境工程技术国防科技重点实验室北京100094

为揭示ZnO白漆空间环境作用损伤机理,优化材料性能,采用空间环境辐照实验对ZnO颜料及硅酸钾包覆的氧化锌(KSZ)白漆空间环境效应及损伤机制进行了研究。电子、质子、紫外及原子氧作用后,ZnO颜料在425 nm左右产生了吸收峰,ZnO颜料中双电... 详细信息

为揭示ZnO白漆空间环境作用损伤机理,优化材料性能,采用空间环境辐照实验对ZnO颜料及硅酸钾包覆的氧化锌(KSZ)白漆空间环境效应及损伤机制进行了研究。电子、质子、紫外及原子氧作用后,ZnO颜料在425 nm左右产生了吸收峰,ZnO颜料中双电离锌空位(V_(Zn)^(2-))在电子、质子、紫外辐照下发生电离,生成单电离锌空位(V'_(Zn)^(-))是光学性能退化的主要机制,而原子氧作用使得V_(Zn)^(2-)极少一部分转化为V'_(Zn)^(-),大部分转化为未电离锌空位(V_(Zn)^(0))。相对于紫外及原子氧辐照,质子和电子辐照对KSZ白漆性能影响较大。在质子剂量3.15×10^(16)p/cm^(2)、电子剂量2.25×10^(16)e/cm^(2)、紫外剂量5000当量太阳小时条件下,KSZ涂层太阳吸收比由0.12增加至0.27。

关键词：氧化锌白漆空间环境损伤机理太阳吸收比

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活性弹丸超高速撞击蜂窝夹芯板双层结构的损伤特性

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爆炸与冲击 2024年第7期44卷 81-94页

作者：任思远武强张品亮宋光明陈川龚自正李正宇北京卫星环境工程研究所北京100094 可靠性与环境工程技术国防科技重点实验室北京100094

为了研究蜂窝夹芯板双层结构在活性弹超高速撞击下的损伤特性,制备了PTFE(polytetrafluoroethylene)/Al/Cu柱形活性弹丸,利用二级轻气炮对蜂窝夹芯板双层结构靶开展超高速撞击实验,采用超高速摄像机记录了活性弹撞击蜂窝板的碎片云演化... 详细信息

为了研究蜂窝夹芯板双层结构在活性弹超高速撞击下的损伤特性,制备了PTFE(polytetrafluoroethylene)/Al/Cu柱形活性弹丸,利用二级轻气炮对蜂窝夹芯板双层结构靶开展超高速撞击实验,采用超高速摄像机记录了活性弹撞击蜂窝板的碎片云演化过程,分析了蜂窝板的穿孔特性和结构内部各组件的损伤特征;数值模拟了撞击过程,分析了活性弹丸的超高速侵爆效应,获得了碎片云的膨胀运动规律,揭示了活性弹丸冲击-爆轰耦合效应对靶板的损伤机理。结果表明:活性弹丸在蜂窝板上形成较小的入射孔和较大的出射孔,出射孔直径随着撞击速度的提高而增大;蜂窝夹芯板入射孔、出射孔和蜂窝芯穿孔直径随着活性弹体质量的增加而增大,入射孔直径不受蜂窝板厚度和蜂窝芯胞格直径的影响,出射孔和蜂窝芯穿孔直径随着蜂窝板厚度的增大先增大后减小,随着蜂窝芯胞格直径的增大而增大;活性弹产生具有较高膨胀速度的高温碎片云,其膨胀速度随着撞击速度的提高而提高。活性弹的冲击-爆轰耦合效应增大了结构内部组件的毁伤面积。在2~6 km/s速度范围内,活性弹在蜂窝板上形成的出射孔直径约为铝合金弹的1.3~1.8倍,碎片云的膨胀速度是铝合金弹的1.8~3.2倍。相较于铝合金弹丸,活性弹丸增大了蜂窝夹芯板双层结构内部和后板的毁伤面积,提高了毁伤效能。

关键词：活性弹丸超高速撞击碎片云损伤特征冲击-爆轰耦合效应

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真空强电磁场环境下铝的二次电子倍增规律

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北京航空航天大学学报 2023年第7期49卷 1606-1613页

作者：商圣飞杨晓宁杨勇毕研强武南开于澜涛北京卫星环境工程研究所北京100094 可靠性与环境工程技术重点实验室北京100094

针对卫星表面受强电磁环境的影响导致的充放电问题,采用1D3V的粒子网格(PIC)方法对卫星表面铝材料在空间强电磁环境作用下的二次电子倍增作用规律进行研究。结果表明:星表铝材料在不同微波幅值、不同频率下的二次电子倍增效应存在“最... 详细信息

针对卫星表面受强电磁环境的影响导致的充放电问题,采用1D3V的粒子网格(PIC)方法对卫星表面铝材料在空间强电磁环境作用下的二次电子倍增作用规律进行研究。结果表明:星表铝材料在不同微波幅值、不同频率下的二次电子倍增效应存在“最易”倍增区间;二次电子倍增规律表现为在特定频率下,铝的二次电子倍增随着微波电场幅值的增大先增强后降低,表现出最佳倍增区间的效应;在特定幅值下,铝的二次电子倍增效应也会先增强后降低,但是整体表现出低频时倍增强,高频时抑制倍增的效应。

关键词：高功率微波空间电磁环境星表材料二次电子倍增放电

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基于PMI泡沫的可重复使用结构隔声性能研究

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振动与冲击 2025年第2期44卷 344-350页

作者：秦朝红侯传涛康军魏龙荣克林郝子元任方北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100076 北京宇航系统工程研究所北京100076

可重复飞行器飞行过程中,面临着复杂的力、热、空间等载荷环境,对飞行器系统可靠性和结构完整性提出了需求。可重复飞行器上升、再入过程中受到严酷的气动噪声环境,噪声传到飞行器内,会对内部的设备产生影响。因此在对结构进行设计时,... 详细信息

可重复飞行器飞行过程中,面临着复杂的力、热、空间等载荷环境,对飞行器系统可靠性和结构完整性提出了需求。可重复飞行器上升、再入过程中受到严酷的气动噪声环境,噪声传到飞行器内,会对内部的设备产生影响。因此在对结构进行设计时,除了轻质、承载、耐温等设计要求外,还要达到很好的隔声性能,在轨期间满足一定的空间环境要求,并可实现可重复使用。考虑到聚甲基丙烯酰亚胺(polymethacrylimide, PMI)泡沫优异的耐热性、比强度高、轻质等特点,将PMI泡沫与复合材料蜂窝板进行复合,开展其隔声性能研究,获取了典型试验件的隔声性能。在此基础上对飞行器结构进行了设计,通过试验验证了其良好的隔声效果。开展了不同剂量的带电粒子辐照试验,对其多次、长期在轨后的隔声性能进行了评估,在30~5 000 krad(Si)粒子辐照下,不管是PMI泡沫还是PMI泡沫与蜂窝复合结构的隔声性能变化不大,满足可重复使用的隔声性能要求。

关键词：可重复使用结构隔声性能空间环境聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫蜂窝结构

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空天飞行器静力-热-噪声复合环境试验技术

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空天技术 2024年第2期2024卷 128-134页

作者：吴振强刘砚涛刘武刚宋俊柏贾洲侠北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室

可重复使用空天飞行器是航空航天领域的重要发展方向，在发射、跨域飞行或再入过程中经历着严酷的气动力、热、振动、噪声等多场复合服役环境，这为重复使用性能验证和寿命评估考核提出了新的需求。近年来，热强度、热-振动、热-噪声以... 详细信息

可重复使用空天飞行器是航空航天领域的重要发展方向，在发射、跨域飞行或再入过程中经历着严酷的气动力、热、振动、噪声等多场复合服役环境，这为重复使用性能验证和寿命评估考核提出了新的需求。近年来，热强度、热-振动、热-噪声以及高温测试等方面取得了显著进展。基于热-噪声复合环境试验技术基础，采用电动缸进行典型加筋壁板的静力加载，形成了静力-热-噪声复合环境试验方案。通过试验表明，噪声载荷产生的振动可引起静力加载的下降；当静力加载的位置保持不变时，试验件的加热可引起静力加载的大幅增加。最终成功开展了加筋壁板的静力-热-噪声复合环境试验，这为建立空天飞行器的可重复使用试验体系以及热防护结构性能验证提供了技术支撑。

关键词：空天飞行器加筋壁板静力-热-噪声环境试验多场环境

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电推进羽流粒子束溅射的蒙特卡罗模拟

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推进技术 2022年第5期43卷 399-407页

作者：商圣飞姜利祥李涛向树红北京卫星环境工程研究所北京100094 北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100094

为了研究电推进羽流对推力器及航天器造成的溅射腐蚀作用,采用蒙特卡罗方法对羽流等离子体对材料的溅射进行模拟,研究了溅射的级联碰撞机理,并开展了Xe离子正入射、斜入射Cu材料的溅射率、溅射产物的能量分布以及空间角分布的研究。结... 详细信息

为了研究电推进羽流对推力器及航天器造成的溅射腐蚀作用,采用蒙特卡罗方法对羽流等离子体对材料的溅射进行模拟,研究了溅射的级联碰撞机理,并开展了Xe离子正入射、斜入射Cu材料的溅射率、溅射产物的能量分布以及空间角分布的研究。结果显示,蒙特卡罗方法对溅射率和能量分布的计算结果与试验结果吻合较好,误差<30%,但是斜入射溅射率和方向分布吻合较差,最大误差>50%。认为影响溅射的主要因素为晶体的结构、二体碰撞的基本假设以及入射粒子的注入累积效应。

关键词：推力器电推进羽流溅射碰撞蒙特卡罗模拟粒子束

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詹姆斯·韦布空间望远镜试验验证方法述评

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航天器环境工程 2024年第5期41卷 523-531页

作者：高文孙玉玮毕研强李西园陶东兴刘守文杨晓宁北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100094

詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)是目前世界上最大的空间望远镜,也是继哈勃空间望远镜之后的又一旗舰级望远镜任务,该望远镜装备有须在深低温环境下运行的大尺寸和高精度光学器件,常规试验方法及设备不能满足其研制需求。为平衡研制... 详细信息

詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)是目前世界上最大的空间望远镜,也是继哈勃空间望远镜之后的又一旗舰级望远镜任务,该望远镜装备有须在深低温环境下运行的大尺寸和高精度光学器件,常规试验方法及设备不能满足其研制需求。为平衡研制周期、研制成本以及任务整体可靠性,JWST采用了不同于传统航天器的试验验证方法,即集成模型仿真验证与试验验证相结合的方法。文章对JWST的分系统级、系统级试验验证方法进行调研分析,并简述其地面试验系统设备的改造情况,以期为我国未来大型航天器试验技术的发展提供参考。

关键词：詹姆斯·韦布空间望远镜真空低温环境试验验证试验设备

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JUICE木星探测器交流磁场控制技术分析

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航天器环境工程 2025年第2期42卷 119-127页

作者：刘超波肖琦高扬徐超群李蔓刘守文北京卫星环境工程研究所北京100094 可靠性与环境工程技术重点实验室北京100094

空间科学发展对空间交流磁场(约20 kHz)的探测需求愈加凸显。减小探测器自身交流磁场对星载磁场传感器的干扰对于获得高精度空间磁场数据至关重要。2023年发射的JUICE木星探测器实现了世界领先的交流磁场控制。文中介绍了JUICE的磁场传... 详细信息

空间科学发展对空间交流磁场(约20 kHz)的探测需求愈加凸显。减小探测器自身交流磁场对星载磁场传感器的干扰对于获得高精度空间磁场数据至关重要。2023年发射的JUICE木星探测器实现了世界领先的交流磁场控制。文中介绍了JUICE的磁场传感器配置和磁控指标,并归纳了交流磁场的来源;重点分析了JUICE的交流磁场指标估算,交流磁场测量,以及太阳电池板和反作用轮的磁场控制等关键技术;讨论了交流磁场控制与直流磁场控制的主要区别;总结了JUICE单机和整器的磁试验设备配置情况。有关实践可为我国后续空间磁场探测器的交流磁场控制技术研究和任务实施提供参考和指导。

关键词：空间磁场 JUICE探测器木星探测磁控磁试验

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中国空间站延寿需求下机电产品在轨寿命再评估技术与展望

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北京航空航天大学学报 2025年

作者：黄首清夏侨丽许庶余溢方刘守文张兆霖北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京空间飞行器总体设计部

针对中国空间站延寿对准确定量开展机电产品在轨寿命再评估的迫切需求，在借鉴国际空间站寿命评估与延寿成功经验和中国空间站研制阶段寿命评估技术的基础上，较为系统地综述了空间站延寿需求下机电产品在轨寿命再评估技术，并给出了技... 详细信息

针对中国空间站延寿对准确定量开展机电产品在轨寿命再评估的迫切需求，在借鉴国际空间站寿命评估与延寿成功经验和中国空间站研制阶段寿命评估技术的基础上，较为系统地综述了空间站延寿需求下机电产品在轨寿命再评估技术，并给出了技术发展趋势和建议。该技术包括以地面试验数据为主和综合天地数据两类，涵盖寿命评估结果常规修正、综合动作和退化效应的寿命试验再评估、寿命试验复杂动态剖面再设计、多层级加速寿命试验与评估、综合辐照环境下寿命再评估、天地多源数据再筛选和寿命再评估、智能故障诊断和退化预测、基于天地数据迁移学习的寿命评估、基于在轨试验的寿命再评估9项具体技术。本研究体现了中国空间站进入长期在轨运营阶段后，对机电产品寿命再评估工作的新思考和新理念，将服务中国空间站延寿这一长期的系统工程。

关键词：中国空间站机电产品在轨寿命再评估地面试验数据在轨遥测数据

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新时期航天器环境工程面临的挑战与机遇

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航天器环境工程 2024年第1期41卷 1-10页

作者：杨晓宁北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100094

空间事业的发展对航天器环境工程提出了新挑战,同时也为该专业技术进步和领域延展提供了难得的机遇。近10年来,伴随着载人航天、深空探测等一系列重大航天工程的顺利实施,中国航天器环境工程领域在诸多方面取得了长足进步。文章回顾了... 详细信息

空间事业的发展对航天器环境工程提出了新挑战,同时也为该专业技术进步和领域延展提供了难得的机遇。近10年来,伴随着载人航天、深空探测等一系列重大航天工程的顺利实施,中国航天器环境工程领域在诸多方面取得了长足进步。文章回顾了中国航天器环境工程的发展历程,围绕中国空间站长期运行、深空探测新任务、低轨巨型星座建设等提出的新需求,分析了航天器环境工程将面对的挑战和必须突破的关键技术。结合具体工作内容介绍了北京卫星环境工程研究所在LEO辐射环境在轨探测与数据应用、特殊空间环境效应与防护、火星探测器特殊力热环境试验技术和航天器产品环境试验ISO标准等方面取得的最新进展。在建设航天强国的过程中,航天器环境工程必将伴随着航天器整体技术的升级实现更高水平的跃迁。

关键词：航天器环境工程空间环境效应环境试验中国空间站低轨星座深空探测

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