Looking Back and Prospecting to the Project Design of the Spaceflight Launching Site in China

The development history of the project design of spaceflight launching site in China and the main forms used in these designs were introduced in this thesis, and it was pointed out that the spaceflight launch should not use only one fixed model. According to its nation condition, China should design and build the launching project facility and device which correspond to the technology development of spacecraft and carrier rocket.

多频阵列探地雷达数据实时成像方法研究

使用多频阵列探地雷达对发射场坪缺陷进行检测,可获得地下不同深度和分辨率的目标信息。然而,多频阵列探地雷达生成的数据量巨大,不同频率的雷达数据无法合并处理给成像和异常解释都造成障碍。针对此问题提出了一种多频阵列探地雷达测量数据实时成像方法,从深度和通道两个方向进行射线投射,更全面地展示不同深度的地下异常体的信息。实测数据处理结果表明,本方法能有效保留地下异常目标的基本信息,实现快速、高精度显示,满足发射场坪快速检测的应用需求。

航天发射场低温加注系统工程设计计算

本文对国内航天发射场低温加注系统的工程设计计算进行了梳理和归纳,针对低温加注系统设计中的推进剂贮量计算、管线壁厚计算、管路水力计算、泵前增压计算、挤压压力计算、气化器增压能力计算、管路置换计算、管路预冷计算,给出了工程计算公式,可为今后航天发射场低温加注系统工程设计提供借鉴和参考。

航天发射场接地系统模式分析

针对中国各航天发射场地面设施接地系统工程设计与火箭、航天器等地面测试设备的接地要求多年来一直存在模式不统一的问题,结合各航天发射场接地系统多年运行经验,在火箭、航天器等技术调研及现场测试的基础上,对航天发射场接地系统模式进行了深入的技术研究,统一中国航天发射场地面设施接地系统的模式,从根源上解决了困扰多年的发射场接地系统模式不统一的问题。排除其在火箭、航天器测试发射工作中的故障,可进一步提高中国航天发射场接地系统的技术水平。

钢槽梁顶推施工法导梁桁架加固分析研究

以某大跨度钢槽梁桥顶推施工为实例,按照实际顶推施工过程,采用Midas/civil建立有限元模型,并通过对比分析现场监测值与模拟值验证有限元模型的可靠性。根据施工中出现的特殊情况,提出一种加装临时桁架背撑结构的桥梁顶推加固方案,并基于验证后的模型对加固后的顶推结构进行有限元分析。结果表明,顶推结构的最不利位置多处于导梁与主梁的连接部位,在实际施工中应着重对该位置进行应力监测,避免局部出现破坏情况;通过加装临时桁架背撑结构的加固方案可以有效降低顶推过程中的应力及挠度来增强稳定性,最高可使结构的应力及挠度分别降低44%和39%,且在顶推结构的悬臂长度处于40 m之前,这种加固方案对结构的优化效果更为显著,该研究可为类似顶推施工提供了参考。

商业航天发射场1号发射工位控制系统的设计

针对航天发射场发射工位系统多,各系统独立控制,产生的数据格式不统一、通信协议不统一、不利于测试发射中的问题分析、系统故障多等问题,提出了一种基于自主可控的新一代高速总线架构VPX控制器,设计了高可靠的冗余工位控制系统。对发射工位的勤务塔控制、发射台控制、摆杆控制、喷水控制进行一体化设计,通过VPX控制器的通用化、标准化设计,使系统具备较高的可靠性和安全性。1号发射工位控制系统用于海南商业航天发射场1号发射工位,实现1号发射工位勤务塔控制、发射台控制、喷水控制3个子系统的统一监控管理,使得新一代中型运载火箭的测试发射经济高效、自主可控。

航天发射场信息化装备综合管理分析平台设计与研究

为解决航天发射场装备管理中人工录入效率低、装备信息更新慢、维护保养设置不合理、装备数据利用率低等问题,文章提出建设一种针对航天发射场的信息化装备综合管理分析平台。设计了由信息化装备、服务端、客户端和装备网络等组成管理分析平台;开发了平台样例,实现了部分信息化装备的综合管理,并以指挥显示终端为例演示了装备综合分析的效果。结果表明,信息化装备综合管理分析平台能够完成对航天发射场信息化装备的综合管理,提升了装备管理效率;并能够综合分析装备的数据信息,充分挖掘信息化装备的价值。

下一代智慧发射场发展研究

随着各类新型航天器、新型运载火箭的飞速发展,新的发射方式和发射需求急剧增加,智慧化、航班化发射成为必然,下一代智慧发射场发展需求凸显。首先对国外航天发射场现状与特点、我国航天发射场现状与不足及发射场未来发展趋势进行了总结分析。根据目前我国发射场面临的形势,从总体架构、发展原则、系统组成与功能3方面阐述了下一代智慧发射场的总体构想。并对下一代智慧发射场发展的主要关键技术进行了概述。最后,对我国下一代智慧发射场发展目标与途径进行了分析总结。不仅为我国下一代智慧发射场发展指引了方向,也为未来我国发射场的规划建设提供参考。

运载火箭快速测试发射关键技术及思考

航天发射场负责运载火箭测试、发射工作,是运载火箭运送载荷进入空间的地面测试最后一站,直接关系航天活动成败。运载火箭快速测试技术有:先进总线技术、机内测试、仪器可互换技术、箭地一体化设计、故障诊断技术、并行测试技术、远程测试支持技术、闭环动态测试技术、自动判读技术和智能控制与决策等。为满足高密度发射需求,从技术、状态和组织等方面对航天发射场运载火箭快速测试发射相关活动进行思考。

发射场卫星试验鉴定流程控制网模型及分析

发射场卫星试验鉴定流程控制联合考虑试验鉴定过程模型和试验科目,实现对试验鉴定的流程控制。目前发射场卫星技术流程以文字和图片描述,在节点状态和约束迁移方面存在量化问题,无法构建形式化模型以嵌入自动化试验鉴定评估系统。以网模型为基础,构造发射场卫星试验鉴定流程控制网模型,并提出配套结构分析和性能分析方法,实现量化的可达性、作业不确定性和资源竞争性等分析内容,支持并行多星多任务的评估分析,从而支撑发射场卫星试验鉴定流程管理中试验鉴定方案设计及卫星流程模型优化设计等工作。

文昌发射场通信卫星塔架电缆设计方案及测试验证

海南文昌发射场的高温、高湿、盐雾等环境问题给通信卫星塔架电缆设计提出挑战。为此,文章在借鉴西昌发射场塔架电缆设计的基础上,提出塔架电缆由A1段、A2段和B段3个电缆分支组成;继而针对文昌发射场环境特点详述了塔架电缆在设计、铺设和使用方面关键点;最后对塔架电缆进行了测试验证,给出了测试内容和注意事项。所设计的塔架电缆已在3颗通信卫星正样星上得到验证,测试流程已基本固化,并形成了相应的操作性文件。

可重复使用试验航天器热控分系统产品保证工作实践

分析了可重复使用试验航天器热控分系统具有的设计约束多,技术难度大;研制周期短,正样研制与鉴定工作重叠开展;分系统外协产品多,管控链条长等研制特点。针对上述特点,总结了项目采取的主要产品保证工作措施,如狠抓技术风险识别与控制,严格过程管控和试验验证,开展发射场质量确认等。上述措施有效保证了试验航天器热控分系统的产品质量,为后续型号研制开展相关产品保证工作提供了借鉴。

基于结构化数据平台的发射场质量确认工作模式探索

面对我国卫星高密度的研制发射任务形势,为适应高质量、高效率、高效益的研制要求,紧密围绕基于结构化数据平台的发射场质量确认工作模式进行探索和实践,以某卫星实施发射场质量确认制为实例,梳理总结了发射场确认制的工作策划、实施过程及成效,实践表明,采用数字化工具高效促进了发射场质量控制工作及流程优化,推进了卫星型号科研生产升级。

面向超重型火箭发射场的多气体浓度监测系统设计

为了解决超重型运载火箭发射场环境中气体种类冗杂、气体浓度监测精度受室外温湿度环境干扰严重以及对火箭发射环境污染度评定规则缺乏精准数据支撑等问题,文章提出一种多气体浓度监测系统的设计:在完成系统硬件设计的基础上,基于混合遗传算法和粒子群算法的优化反向传播神经网络算法(GA-PSO-BP)进行了软件设计,对发射场环境中CO、SO_(2)、CH_(4)等挥发性有机化合物(VOC)类型气体浓度的监测精度进行了温湿度补偿研究。实验结果表明:系统前端感知层返回到发射场后端测控大厅的节点数据中最大浓度误差不超过1.12%,补偿能力优越。该系统设计对发射场环境多气体浓度精准监测有较大意义。

FY-3A扫描辐射计的可见近红外通道在轨场地定标

为了对刚刚发射的风云三号A星(FY-3A)极轨气象卫星的扫描辐射计(VIRR)进行在轨定标,于2008年9月在甘肃敦煌进行了中国遥感卫星辐射校正试验。使用ASDFR光谱仪测量场地地表反射比,CE318太阳光度计测量气溶胶光学厚度(AOD),并用敦煌国家气候观象台同步加放的探空观测数据计算水汽总量(TWC),获取了3天的有效试验数据。采用反射比基法并配合新的地表反射比修正算法开展定标,其中过境时刻地表反射比由陆表各向异性二向反射比模型算法(AMBRALS)计算并用实测的地表反射比数据修正;表观反射比由6S模型计算。结果表明,在非水汽吸收通道计算得到的多天定标斜率很稳定(相对标准差在2.6%以内)。与发射前相比,不同通道的定标系数在7.73%～21.52%变化。使用定标结果计算了23种观测目标的表观反射比,与TERRA/MODIS相应通道结果一致,表明了定标算法的准确性。

海南文昌火箭发射场雷电环境分析

利用海南省18个气象台站的雷暴人工观测资料和海南闪电定位网的观测资料,分析了海南文昌火箭发射场的雷暴特征和雷电环境,结果表明:海南岛的中部和北部雷暴活动较强,西部、东部和南部近海地区的雷暴活动较弱,文昌发射场处在北部较强的雷暴区;采用Krigine(克里格)方法拟合的结果为文昌火箭发射场雷暴日数的年变化从1982年以后逐渐减少,发射场一年中各月都有雷暴发生,4-10月为雷暴高发期;发射场西部、西北部和北部区域雷暴活动较其它区域要强,79%的雷电流强度小于40 kA,而只有5.9%的雷电流强度大于60 kA,一天中闪电的发生有两个高峰时段,一个出现在凌晨5时到6时,另一个时段出现在14时到18时,午后15时左右是闪电活动最频繁的时段。

月球陨石:月球的物质组成及其演化历史的见证

月球陨石是遭受小行星撞击从月球飞溅出来并陨落到地球上的岩石,是研究月球物质成分和演化历史的重要对象。自1979年发现和确认了第一块月球陨石(ALHA 81005)之后,至今已收集到165块月球陨石。虽然Apollo计划和Luna计划采集了382 kg月球样品,但由于飞船登陆采样位置有限,月球陨石对了解月球的物质组成和演化历史提供了重要的样品补充。除了少量具有结晶结构的岩石类型以外,大部分月球陨石为碎屑岩,这些碎屑岩主要有三类:高地斜长质角砾岩、月海玄武质角砾岩和高地斜长质-月海玄武质混合角砾岩。根据岩性分析,尤其是岩屑,月球陨石中存在斜长岩、玄武岩、辉长岩、橄长岩、苏长岩、克里普(KREEP)岩。在月球陨石中逐渐发现了不少克里普岩组分,其中SaU169中VHK的富KREEP成分代表了月球中可能存在的原始富KREEP岩浆源,这为探索月球中克里普岩成因提供了重要信息。据研究,现已发现了6对溅射成对月球陨石,同时,还发现了9个可能的月球陨石来源区域。后成合晶现象的发现对月球表面冲击变质作用研究具有重要的意义。此外,月球陨石同位素年龄和稀有气体成分研究不但获得了月球岩石结晶和月壳形成过程的信息,同时也获得了月球表面的冲击变质历史信息。

航天发射塔回转平台滚动轴承状态检测方法与试验研究

研究航天发射塔回转平台特殊工况滚动轴承的状态检测与试验方法。提出应用冲击脉冲法(SPM方法)进行不解体检测的变参数对比试验和SPM方法检测指标筛选试验方案。针对某航天发射塔回转平台滚动轴承的实际运行状况和使用维修记录,对该塔66个回转平台滚动轴承进行了现场检测试验和综合分析评判。成功地解决了该塔超低速、大负荷、变速、欠润滑运转回转平台滚动轴承的状态检测问题,充分发挥了现役轴承的使用寿命,节约了大量的维修时间与维修费用。

航天发射塔安全可靠性检测评估方法与试验研究

以嫦娥一号卫星拟用发射塔架等为研究对象,探索航天发射塔架的安全可靠性检测评估基本原理、主要内容、试验技术方法、数据处理手段、以及综合评估流程等一系列理论与技术问题。运用有限元分析、应力应变测试、动力学模态试验、材料力学试验、无损检测技术等手段,对塔架主要钢结构的焊缝、连接、材料力学性能和锈蚀状况进行了全面检测;对塔体、吊车和回转平台钢结构进行了静力学测试和动力学模态试验;对导流槽和塔架混凝土基础的沉降、碳化和强度进行了检测。提出回转平台超低速滚动轴承的"冲击脉冲法变参数试验"和"指标筛选试验"不解体检测评估新方法。将测试数据、运行历史数据和仿真计算结果进行数据融合处理,确定了发射塔架和回转平台现役轴承的剩余使用年限。检测评估研究成果,对降低发射塔架的适应性改造费用,提高发射场地面设备的任务可靠性和科学化管理水平发挥了重要作用。

面基层间不同结合状态下发射场坪动态响应研究

为了得到面基层间不同结合状态下无依托发射场坪的动态响应,基于Cohesive单元的双线性内聚力本构,建立了层间结合数学模型,进一步建立了含层间效应的发射场坪数值模型;引入初始损伤变量并结合应变等价性假设,建立了层间不同结合状态数学模型;以含层间效应的发射场坪数值模型为基础,完成了面基层间不同结合状态下的发射场坪数值模型的建立,分析了发射筒底部处场坪面基层间界面的损伤分布与演化,研究了面基层间不同结合状态下发射场坪动态响应的变化。结果表明:当面基层间结合状态一定时,发射筒底部对地载荷作用边界处面基层间界面损伤最严重,且沿着载荷作用区域半径方向,面基层间界面损伤分布表现为先增加、后减小的规律;随着面基层间结合状态的变差,沿载荷作用区域半径方向,面基层间界面损伤演化表现为中间不变、两边减小的规律,场坪面层垂向位移和水平位移产生不同程度的变大,面层、基层层底中心最大应力均变小。