航天器中润滑球轴承疲劳寿命数值仿真

航天器通常处于加速度变化、振动、冲击以及温度梯度等极端条件,因此,固体润滑球轴承的疲劳寿命受到多种因素影响,对其数值模拟具有复杂性和高难度性。为此,提出航天器机构固体润滑球轴承疲劳寿命数值模拟方法。确定轴承类型以及相关结构参数、详细计算轴承的应力、屈服应力以及应变率等变量值,构建轴承的有限元模型;设定不同实验条件,对轴承疲劳寿命数值仿真测试,获取轴承的疲劳损伤规律。分析结果表明,航天器机构固体润滑球轴承疲劳寿命数值与轴承载荷、应力值、转速以及摩擦系数、轴承自身尺寸等因素相关;轴承会随着载荷、应力值、转速以及摩擦力的增加而缩短自身疲劳寿命,与此同时,轴承会随着尺寸的增加而提升自身的疲劳寿命值。

航天器在轨延寿服务发展现状与展望

航天器延寿服务主要针对寿命末期的在轨航天器,通过采取接管延寿、推进剂在轨加注、故障在轨维修等方式,延长航天器在轨服役时间,进一步提升其在轨应用效能,为用户创造更多价值。文章在对航天器延寿服务需求分析的基础上,调研了近年来国外具有代表性的航天器延寿服务项目,例如轨道快车、任务延寿飞行器、复原-L项目、凤凰计划;分析了延寿服务技术面向实用、突破技术、统筹规划的发展趋势;结合我国空间技术发展实际,提出了加强航天器在轨延寿服务体系研究、加快技术攻关与成果转化、开展前沿技术探索的建议。

可重复使用航天器全寿命周期成本及经济性评估

针对各航天大国发展新一代载人航天器提出的可重复使用要求,通过对可重复使用航天器的研制及使用特点进行经济性分析,提出了可重复使用航天器全寿命周期的费用计算模型和经济性评估模型,以航天飞机、龙飞船等为例进行了经济性评估,分析得到了影响重复使用航天器实现经济性的关键因素。该模型可为可重复使用航天器方案论证阶段的经济性评估、可重复使用设计等提供参考。

载人航天器座舱内生物空气过滤器研究进展

载人航天器座舱内由于人体代谢、材料释放和废物处理等过程,会产生大气污染物,这些大气污染物的累积会影响人体健康和植物等生物的生长发育,因此必须将其控制在一定浓度范围内。从长期载人航天和星球定居来看,通过生物技术去除微量污染物是一种可行的方法。生物空气过滤器就是利用微生物将微量污染物降解为二氧化碳、水和盐的一套系统。它具有重量轻、体积小、能耗低、便于维护以及能在微重力条件下运行等优点,在未来的航天领域具有广阔的应用前景。

长寿命航天器机构的加速寿命试验方法

介绍了加速寿命试验的概念、类型和基本特征;综述了长寿命航天器机构加速寿命试验方法的研究现状;分析了固体润滑和油润滑长寿命航天器机构准加速寿命试验方法的特点;针对目前长寿命航天器机构准加速寿命试验中存在的问题,提出了解决这些问题的思路。

航天器增阻离轨技术发展概述及前景展望

在介绍增阻离轨技术的基础上,分析了国外开展的薄膜轨道衰降装置(GOLD)、阻力帆离轨装置(DSDD)、充气式离轨装置(IDOD)、任务后气动离轨系统(Aeoldos)、气动离轨减速系统(IDEAS)等典型项目的研制情况;总结了增阻离轨技术的方案特点,提出针对质量1000 kg以上的大卫星,研究充气式增阻离轨技术的必要性;介绍了外形设计及优化、结构材料、折叠包装与可控展开等关键技术,并对该技术在空间碎片主动清除、大型空间平台有控再入等方面的应用前景及设想进行了介绍,可为发展增阻离轨技术提供参考。

我国空间环境试验的现状与发展建议

文章简要回顾了我国空间环境试验的发展历史与现状,并根据我国空间技术发展的需求,从大型复杂航天器环境试验、长寿命航天器环境适应性评估验证与防护、空间环境及其效应在轨飞行实验、月球与深空环境模拟与试验等方面对我国空间环境试验技术发展提出了一些建议。

航天器电线电缆寿命预测模型研究

随着航天器复杂大系统的高速发展,以及器上电子产品的广泛应用,使得电线电缆大量应用于复杂系统之间的功率输送和信号控制。在航天器运行过程中,电线电缆由于受到空间布局限制,交叉重叠;同时受振动、温度、空间辐射等外部环境影响,致使电缆老化进而引发其他电气故障。介绍了基于可测特征参数的寿命模型建立方法,得出电缆剩余寿命的预计模型,开展航天器电线电缆老化机制以及寿命预测模型研究,最终实现航天装备电缆寿命预测的能力。

一种航天器锂离子电池寿命预测方法

针对锂离子电池的空间应用特性,根据在轨可测的锂离子电池放电终压,建立寿命预测模型(非平稳自回归模型,ARI模型);将加速因子引入ARI模型中,获得加速非平稳自回归(ND-ARI)模型,通过对放电终压的预测实现电池的寿命预测。利用低地球轨道(LEO)航天器锂离子电池长寿命模拟验证试验数据,分别以原始数据的前30%,50%,70%的训练数据作为模型预测的起始点,对预测方法进行验证。结果表明:在不同建模预测起始点下,ND-ARI模型得到的预测结果具有较高的精度,相对误差均小于0.60%。因此,ND-ARI模型可用于航天器锂离子电池的退化状态监测及寿命预测体系的构建。

弹射座椅与飞行员组合重心分布的研究

为解决火箭弹射座椅在弹射出舱后的稳定性调节问题,对弹射座椅与飞行员系统组合重心的分布规律进行了理论研究,求解出了组合重心的分布方程,建立了组合重心的椭圆分布模型。研究结果已应用于弹射座椅与飞行员组合系统稳定性调节的工程设计中,应用实践表明所建模型准确、有效。

载人航天器环控生保系统50年研制回顾与展望

本文集成载人航天50年来的相关资料,从载人航天器环控生保系统(ECLSS)的分类与应用选择、研制历程和主要特点、美国和俄罗斯技术进展以及未来目标四个方面,系统综述载人航天器环控生保系统研制的发展历程和发展趋势。

单子样结构试验可靠性评估

提出了与试验件关键部位测量结果及可靠性分析计算方法相结合的小子样试验可靠性综合评估方法,阐明了基本概念,提出了试验分别至出现破坏与未出现破坏两种试验结果情况下的相应的可靠性综合评估方法,给出了具体典型方法与算例,最后提出了将来发展的方向。

航天器寿命末期离轨技术研究综述

为净化空间环境,针对航天器寿命末期离轨问题,对现有航天器离轨技术进行了分析。介绍了航天器寿命末期离轨技术的国内外研究发展现状,总结了不同类型离轨方式的特点及适用对象,分析了各种离轨方式发展趋势及关键技术,提出了航天器寿命末期离轨技术各离轨方式的发展建议。通过调研发现:现有航天器寿命末期离轨技术可使航天器在25年内离轨,但在离轨装置可靠性、离轨过程稳定性、航天器离轨时间及离轨后处理等方面有较大提升空间。

飞船环境控制与生命保障系统

环境控制与生命保障系统是飞船上十分复杂和相当重要的分系统 ,是实现载人航天必须要突破的一项关键技术。本文着重论述了系统的功能任务、技术要求及系统的主要技术 ,对系统的试验验证工作也进行了讨论。

航天器机构的可靠性试验方法

对航天器机构可靠性试验进行了分类,提出了基于可靠性特征量计量型可靠性试验的基本思路,针对特征量分别为寿命、性能参数、失败数的航天器机构提出了可靠性试验方法,为航天器机构可靠性验证提供了技术途径。

舱外航天服热设计技术

提出了舱外航天服热设计技术的研究内容 ,回顾了国内外在该领域的研究现状 .分析了二维冷 /热宽温度范围内的人体热调节系统、手指温度仿真以及液冷通风系统传热传质过程 ,建立了舱外航天服热设计仿真技术平台 .通过人体热生理实验对该热设计仿真技术进行了验证 .

载人航天器环控生保系统热网络的轻量化分析

目的减轻载人航天器中环控生保系统的重量。方法 采用网络分析原理，研究由环控生保系统中气、液流体回路所构成的流动和热网络，建立此网络中流动、传热及重量计算的物理模型和数学模型。从热平衡、传热及其系统重量关系式出发，计算出网络的结点热力学参数及网络系统重量，并对系统重量的一些影响因素进行了分析。结果 流动和热网络系统中存在最佳管径，使系统重量最小。并且此最佳管径与流量关系密切；适当地提高通风温度可以降低系统重量；网络系统中存在最佳的热组件布局方式，对应的系统重量最小。结论 这些规律对载人航天器环控生保系统轻量化具有重要参考意义。

航天器机构固体润滑球轴承的加速寿命试验方法

给出了加速寿命试验的一般流程,论述了长寿命航天器机构固体润滑球轴承的恒定应力加速寿命试验方法,包括加速应力类型、加速模型、应力水平、试验环境、试验件数量、试验测试参数、失效判据、试验终止条件、数据处理等要素的确定原则和方法。针对某航天器天线指向机构固体润滑球轴承,给出了具体的加速寿命试验方案示例。

空间用镉镍蓄电池低轨道循环性能研究

比较了镉镍电池在不同环境温度下的低轨道(LEO)循环性能,在低轨道卫星设计寿命末期或故障模式下,卫星电源分系统当圈能量不平衡导致蓄电池组欠充电的情况下,比较了镉镍电池的LEO循环性能,以及不同循环制度对镉镍电池组在轨寿命的影响。

航天器舷窗玻璃的强度检验方法和寿命预测

以断裂力学为基础,结合热钢化玻璃应力分布的特点,首次提出了热钢化玻璃的检验试验和寿命预测方法,为热钢化舷窗玻璃的强度检验提供了理论基础。分析示例的计算表明,即使通过相同的检验应力,在不同的使用环境中允许的使用应力是不同的;不同环境下,同样的使用应力,玻璃的使用寿命相差很大。