微重力落塔精密三自由度电磁释放控制系统

在微重力落塔释放载荷舱时,由于机械应力、摩擦力等的干扰,会产生旋转力矩和加速度突变,影响载荷舱内的微重力水平。为此,提出了通过主动控制释放电磁力减缓应力影响以提高微重力水平的工作方式。首先对舱体的姿态与位置进行了动力学解耦分析。然后对三自由度控制模型进行了研究,并提出了优化的释放过程运动规划曲线。对比了多种不同释放方式和释放策略的仿真结果,最后设计了释放系统样机,实现了上述电磁释放的运动规划与闭环控制。实验结果表明,与直接释放相比较,所提出方案可以实现载荷舱在0.15 s内从零加速度到重力加速度的平稳过渡,水平方向的加速度扰动幅值降低到3.7%,有效减缓释放过程中的转动干扰,提高载荷舱内的微重力水平。

重力对空间机构运动行为影响研究综述

随着航天技术的发展,各种空间机构的使用将越来越普遍。任何空间机构在设计、装调和使用上,必然会遇到重力及其释放条件下运动行为差异的问题。因此有必要对重力对空间机构运动行为的影响进行研究。针对此背景,从采用落塔、抛物线飞行和空间站在轨飞行试验等方面介绍了国外在进行空间机构定位精度、电机驱动电流、摩擦参数等方面获得的空间与地面实验数据对比研究成果,并阐述了我国的相关研究进展,指出应采用地面模拟与空间试验相结合的形式,找出空间机构地面装调与空间应用运动学与动力学参数的差异,为空间机构设计提供理论依据。

空间机构运动行为模拟概念研究

空间机构在太空执行各种运动功能,面对复杂的空间环境,空间机构设计必须考虑微重力环境或重力及其释放问题,而研究空间环境效应,首先需要地面模拟试验的配合。目前,长时间地面微重力环境无法理想模拟,空间机构地面模拟研究因此受到了一定制约。为此,本文在分析重力对运动关节界面间隙及运动阻力影响的基础上,提出以运动行为模拟代替运动环境模拟、开展空间机构地面模拟研究的设想,并指出需要解决的主要科学技术问题,建议开发空间机构运动行为地面模拟试验平台技术、重视大型空间精密操控机构的重力及其释放问题研究。

Effect of Silicon-on-Insulator Substrate on Residual Strain in 3C-SiC Films

One group of SiC films are grown on silicon-on-insulator （SOI） substrates with a series of silicon-overlayer thickness. Raman scattering spectroscopy measurement clearly indicates that a systematic trend of residual stress reduction as the silicon over-layer thickness decreases for the SOI substrates. Strain relaxation in the SiC epilayer is explained by force balance approach and near coincidence lattice model.