空间站转位机构捕获连接特性测试方案及实施

针对中国空间站转位机构转臂捕获基座时的多环节误差,采用捕获偏差等效方法,研制串联式六自由度力随动试验平台,模拟转臂与基座之间的位姿偏差和载荷,进行转位机构捕获连接特性测试。在一定初始位姿偏差下对转臂与基座的捕获特性进行测试;在转臂与基座连接过程中加载六维力,对转臂与基座之间的连接能力进行测试。对转位机构产品在试验系统测试所得特性和测试系统等效性进行了分析,结果表明:测试系统能够正确反映产品特性,解决了捕获初始偏差设定和连接面载荷随动加载的测试问题,可为各种对接机构工程化测试与分析提供参考。

铸膜液与PAN中空纤维超滤性能的关系

应用中空纤维超滤器、扫描电子显微镜等测试手段,研究了铸膜液组成及温度与聚丙烯腈(PAN)中空纤维膜超滤性能的关系。证明铸膜液中 PAN 含量和添加剂含量对纤维的渗透性能有显著影响。降低铸膜液中的 PAN 含量有利于提高纤维的渗透性能。应用结果表明 PAN 中空纤维用于血液超滤性能优良。而当 PAN 中空纤维用于血液透析时,对尿素、肌肝的清除率高达80%。

紫外辐照表面接枝纤维的表征

本文通过电子能谱法,全反射红外光谱法、纤维染色性能和吸湿性能的测定,纤维与环氧树脂粘结后拔出力的测试等表征了经紫外辐照表面接枝的高强高模聚乙烯纤维和高强聚酯纤维的表面接枝程度,这些实验结果同时也肯定了紫外辐照接枝纤维的表面性能得到了很好的改善。

90keV电子辐照对Kapton H薄膜化学结构的影响

文章研究了能量为90keV的电子辐照对Kapton H薄膜化学结构的影响。XPS分析表明,低能电子辐照导致Kapton H薄膜分子结构中C—N和C—O键的断裂,以及C=O键的断裂和重组,并且有部分键断裂后交联。随着辐照剂量及辐照能量的增加,材料中的C—N、C=O键含量减少,形成表面碳富集。辐照使柔性结构C—O键被破坏,产生的交联及以苯环为主的三维立体网状结构使其表面硬度增加。

纺丝工艺对医用PAN中空纤维超滤膜性能的影响

采用干一湿法纺丝,制得性能良好的聚丙烯腈(PAN)中空纤维膜。分析了纺丝工艺对 PAN中空纤维超滤膜性能的影响。实验证明增加干纺程长度有利于改善 PAN 膜的的超滤性能。研究表明 PAN 中空纤维是一种具有多空基质的不对称膜,存在紧密的皮层,改变纺丝过程中的挤出速率、填充液压力、卷绕速率和拉伸倍数可以调节中空纤维的内外径和壁厚。

ZnO粉末质子辐照损伤效应

文章研究了90keV质子辐照作用下ZnO粉末的辐照损伤机制。ZnO粉末的质子辐照损伤方式以电离效应为主,质子辐照后ZnO粉末表面产生大量的氧空位型缺陷(Vo**,Vo*和Vo)。氧空位型缺陷的产生是ZnO粉末光谱反射系数下降的主要原因。实验结果表明:质子辐照下,ZnO粉末光学性能退化主要发生在可见光区,在红外区间ZnO粉末光学性能退化不明显。

载人月球车柔性太阳翼设计与分析

为满足载人月球车关于太阳翼的高刚度、可重复收展和轻量化的性能要求,在国内外星球车太阳翼、柔性太阳翼研究的基础上,提出了一种基于连杆机构的柔性太阳翼展开机构总体方案,根据能量守恒原理对太阳翼进行了展开运动学分析。将太阳翼结构简化为张拉索-梁模型,建立了柔性阵面和太阳翼的结构动力学分析模型,基于刚度需求对太阳翼结构进行轻量化优化设计,并通过ABAQUS有限元模型验证了结构优化设计的可行性和合理性。结果表明:太阳翼在涡卷弹簧驱动下展开到位时存在一定的冲击,但是对阵面影响较小。该张拉膜结构等效结构动力学模型可用于柔性太阳翼结构的快速迭代和优化设计,并实现柔性太阳翼支撑结构刚度和阵面张力的高效匹配。

面向载人月球探测的航天员-多机异构群联合探测方案

针对载人月球探测的特殊性,对未来载人月球探测的任务需求和功能需求进行了分析。根据人机特点对人机功能分配进行论证,优化月面活动系统配置,提出了“双人一车多机”异构群联合探测的人机系统方案;针对环境巡视探测、月面资源利用、基础设施建设三类任务需求,建立了多模式人机联合探测流程规划,充分发挥人和机器人的优势,可满足全地形多功能探测作业的应用需求;最后,提出了月球车和机器人的需求及方案设想。研究成果可为后续载人月球探测提供参考依据及技术基础。

丙烯腈的悬浮聚合

<正> 适用于普通溶液纺丝加工成形的聚丙烯腈(PAN)的分子量一般在5—8万范围内,近年来发展起来的冻胶纺丝方法使得(?)>4.0×10~5的超高分子量PAN也可以纺丝成形,成为制备高强高模PAN纤缎的有效方法之一。随着PAN材料应用领域的开拓,合成超高分子量的PAN是一个首要解决的问题。

Twaron—工程橡胶制品最好的增强材料

在60年代初期,材料科学已发展到了一个相当成熟的阶段。人们预测到:由刚性分子链形成的高结晶度、高取向度的物质会具有高模量、高强度等性能。对位芳纶(聚对苯二甲酰对苯二胺纤维)就是这样一种材料,见图1。由荷兰阿克苏诺贝尔公司生产的对位芳纶—Twaron纤维具有最高的强度和模量,根据Twaron与其它工业纤维的应力应变曲线,可得出这样的结论,见图2。Twaron纤维的分子结构决定了它的耐高温性能、耐化学腐蚀性能很好。无疑,集所有这些优异性能于一身的Twaron纤维,是工程橡胶制品极为理想的加强材料。

空间站实验舱对接与转位机构分系统技术及研制

受运载工具运载能力的限制,大型空间站须在太空对接组装。对接与转位机构在空间站组建过程中具有关键作用,用于实验舱与核心舱的对接及转位,实现空间站实验舱的组装。空间站实验舱对接与转位机构分系统是实施对接与转位任务的主动端,为复杂的空间机电热一体化机构产品,在正常模式下,由主动端实施分系统所有动作。在研制过程中,分系统充分论证系统方案,集中攻克关键技术,充分试验产品样机,并先后在轨圆满完成了实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ的对接与转位任务。论述空间站实验舱对接与转位机构分系统的研制技术,对后续空间机构产品研制具有启示作用。

月球轨道器模块化综合电子设计与实现

以嫦娥五号轨道器为背景,介绍了可重构模块化综合电子方案的设计。从综合电子功能需求分析入手、结合轨道器构型,搭建了综合电子系统体系架构。运用模块化的思路,规划了轨道器综合电子的基本功能模块类型,介绍了内总线的通用化设计,给出了单机的具体配置,并在此基础上进行了综合电子信息流设计。在计算机技术方面,重点介绍了既可以工作于热备份模式,又可以工作于冷备份模式的可重构设计。

单向曲率抛物反射面可展结构型面精度误差研究

具备大尺度、高精度特性的刚性反射面天线是解决星载微波遥感有效载荷空间分辨率、增益与信噪比等电气指标需求的优选方案,需要采用可展结构设计,以解决卫星尺寸与整流罩包络之间的矛盾。文章针对高精度单向曲率抛物反射面可展结构型面精度误差的分析及预示需求,基于刚体旋转的欧拉理论及正态分布,描述加工精度误差与展开重复精度误差,建立了可展结构型面精度误差的预测模型。并根据Monte Carlo试验结果数据的统计分析方法,开展了面向加工精度误差与展开重复精度误差的敏感度分析。结果表明:板间铰链的展开重复精度对整体型面精度误差的收益高于根部铰链,同等条件下应优先对其进行优化;在整体型面精度误差指标允许的前提下,应适当提高刚性抛物柱面的加工精度误差,从而控制整体型面精度误差的变化区间。

薄膜帆式空间碎片离轨技术进展与应用

本文概述了空间碎片的严峻形势以及未来小卫星星座快速发展对空间碎片的影响,薄膜帆式离轨技术因其成本低、技术成熟度高、对不同规格低轨道类航天器具有很好适用性等优点,成为最易于推广应用于空间碎片减缓的技术之一;梳理了国内外在薄膜帆式离轨技术方面的最新研究进展,对薄膜帆技术最新飞行试验进行了介绍;并提出了薄膜帆式空间碎片离轨主要关键技术,包括离轨效能建模与仿真、碰撞风险分析与防护设计、薄膜帆折叠展开技术和帆面长寿命设计技术等,阐述了关键技术攻关途径和后续发展方向;最后对"金牛座"离轨帆的研制和飞行试验情况进行了介绍,比较了"金牛座"卫星理论与实际离轨曲线,得出按约50%平均阻力面积可预测姿态无控飞行器在薄膜帆作用下的离轨效果,介绍了"金牛座"离轨帆技术的后续发展。

约束边界对月球车力学性能的影响研究

以月球车的结构机构分系统和移动分系统两个主要承载结构系统为研究对象,建立月球车整器有限元模型,对着陆器与月球车两种连接方式的静力学和动力学进行了仿真分析和结构减重优化,并进行了正弦振动、随机振动和静力承载试验等力学环境试验验证,为确定两器连接方案奠定理论和试验基础。

折纸衍生空间可展结构研究回顾与展望刍议

作为起源于中国,发展于日本的传统手工艺,折纸由于其可以实现二维与三维结构之间形态高效转换的特性,近年来受到了科研人员与工程人员广泛的关注,为空间可展结构的创新研究提供了新的思路。对学界与工程界针对一维、二维、三维折纸衍生可展结构的研究现状进行了阐述,指出后续研究应关注的刚性平面载荷高效折展、柔性结构管理、非欧几里得折纸理论、驱动设计与动力学、重力卸载与试验考核、与其他折展机构的综合等六个问题。