航天器的案例
載人登月航天器推進(jìn)系統(tǒng)方案選擇分析
摘要:載人登月航天器完成近月制動和著陸下降等空間任務(wù)，需要裝載大量推進(jìn)劑，推進(jìn)系統(tǒng)方案選擇是航天器總體方案設(shè)計優(yōu)化的重要組成部分。建立了推進(jìn)系統(tǒng)關(guān)鍵組件設(shè)計仿真模型，仿真分析了推進(jìn)系統(tǒng)質(zhì)量和干重系數(shù)隨推進(jìn)劑裝載量的變化規(guī)律，并對比了20 t級載人登月航天器擠壓和泵壓推進(jìn)系統(tǒng)方案。結(jié)果表明:推進(jìn)系統(tǒng)方案質(zhì)量與推進(jìn)劑裝載量有關(guān)，推進(jìn)劑裝載量越大，泵壓推進(jìn)系統(tǒng)輕量化優(yōu)勢越大，主要由泵壓系統(tǒng)貯箱質(zhì)量較輕導(dǎo)致；球形封頭貯箱輕量化可采用增加貯箱封頭直徑的技術(shù)途徑，橢球形封頭貯箱輕量化可采用增加貯箱圓柱段長度的技術(shù)途徑；對20 t級載人登月航天器算例進(jìn)行仿真分析表明，從實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)輕量化角度出發(fā)，宜選用泵壓推進(jìn)系統(tǒng)方案。
關(guān)鍵詞:載人月球探測；航天器；推進(jìn)系統(tǒng)；仿真分析
1 引言
推進(jìn)系統(tǒng)是航天器的重要組成部分，為航天器軌道機(jī)動和姿態(tài)控制提供推力和控制力矩。隨著空間探測任務(wù)的日益廣泛，推進(jìn)系統(tǒng)在航天器中的作用以及質(zhì)量占比越來越大，推進(jìn)系統(tǒng)方案和性能的優(yōu)劣顯著影響航天器設(shè)計水平和任務(wù)效益[1-3]。航天器通常選用空間應(yīng)用成熟度高的液體推進(jìn)系統(tǒng)，液體推進(jìn)系統(tǒng)按照推進(jìn)劑輸送方式主要分為擠壓推進(jìn)系統(tǒng)和泵壓推進(jìn)系統(tǒng)，擠壓推進(jìn)系統(tǒng)方案因其系統(tǒng)簡單可靠的突出特點(diǎn)在航天器中應(yīng)用最廣泛[4-8]。
在載人月球探測任務(wù)中，航天器為運(yùn)送航天員和載荷逃逸出地球完成月球探測和返回，需要裝載大量推進(jìn)劑為探測任務(wù)提供需要的速度增量。推進(jìn)系統(tǒng)方案選擇需要考慮技術(shù)基礎(chǔ)、系統(tǒng)性能、輕量化、可靠性和安全性等因素[9-14]。本文從推進(jìn)系統(tǒng)輕量化角度出發(fā)，建立推進(jìn)系統(tǒng)關(guān)鍵組件設(shè)計仿真模型，研究分析航天器擠壓和泵壓推進(jìn)系統(tǒng)質(zhì)量變化規(guī)律、關(guān)鍵影響因素及其應(yīng)用優(yōu)勢，為載人月球探測航天器推進(jìn)系統(tǒng)方案選擇提供支撐。
展開 一分鐘讀懂航天器供電系統(tǒng)及實(shí)時仿真解決方案
圖3.1 功率硬件在環(huán)仿真框圖
功率硬件在環(huán)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的照片如下圖所示，下圖左上方的白色機(jī)箱是實(shí)時仿真器，它的MCU上實(shí)時運(yùn)行著航天器主電路的數(shù)學(xué)模型；下方的機(jī)箱是功率接口（北京博電自主開發(fā)的PI系列模塊化功率平臺），右方是替代航天器負(fù)載模型的實(shí)際負(fù)載，它隨著航天器在太空的運(yùn)行狀態(tài)而時刻改變。實(shí)時仿真器和實(shí)際負(fù)載通過功率IO物理互聯(lián)。
圖3.2 航天器電力系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真實(shí)物圖
航天器電力系統(tǒng)功率硬件在環(huán)仿真結(jié)果
下圖4.1示波器圖形是采集到的輸入航天器負(fù)載的電流波形，可以看到在航天器負(fù)載變化的情況下，流入負(fù)載真實(shí)電流的情況，該波形與離線仿真波形相吻合。
圖4.1 硬件在環(huán)仿真結(jié)果（輸入電流波形）
下圖4.2示波器圖形是采集到的輸入航天器負(fù)載兩端的電壓波形，可以看到在航天器負(fù)載根據(jù)用戶指定負(fù)載的功率曲線變化的情況下，電源系統(tǒng)控制器算法發(fā)揮作用，使得電壓保持在一定范圍以內(nèi)波動。對比離線仿真結(jié)果，離線仿真結(jié)果過于理想化，該波形更接近真實(shí)情況。
展開 通過仿真降低航天器上的靜電放電風(fēng)險
在太空中，沒有保護(hù)航天器免受輻射的大氣層。輻射產(chǎn)生的電荷無法消散，因?yàn)?em>航天器沒有接地。因此，航天器設(shè)計必須適當(dāng)?shù)販p輕航天器表面和內(nèi)部組件的電荷積累和耗散。
圖 1：人類太空艙在地球靜止軌道 (GEO) 環(huán)境中的 EMA3D Charge 充電模擬
當(dāng)電荷積累時，它會感應(yīng)電場。電場的強(qiáng)度可能超過空氣、塑料或電介質(zhì)的擊穿極限并導(dǎo)致靜電放電 (ESD)。放電造成的損害可能導(dǎo)致任務(wù)完全失敗。
ADEOS-II——一項耗資 5.67 億美元的任務(wù)——于 2003 年 10 月因太陽能電池陣列中的電弧危害而失敗。而這次失敗并非孤立事件。大約50%的空間環(huán)境航天器異常是由航天器充電效應(yīng)引起的。1
圖 2：航天器充電中涉及的物理過程的概念圖。
NASA 和 ESA 制定了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，以先發(fā)制人地緩解這些航天器充電問題。對于私營部門而言，滿足這些標(biāo)準(zhǔn)可能既昂貴又耗時。突破設(shè)計極限需要精確的充電仿真工具，例如 Ansys EMA3D Charge。
表面充電
圖 4：上圖是人類太空艙表面充電模擬的結(jié)果。在航天器周圍的 3D 時域中監(jiān)測電場。下面是太陽光照對月球著陸器高分辨率網(wǎng)格的影響。
表面充電來自材料對外部輻射的反應(yīng)，例如環(huán)境帶電粒子、光照明和摩擦起電。材料對充電效應(yīng)的響應(yīng)取決于材料的特性。產(chǎn)生的光電子、二次電子、背散射電子和質(zhì)子誘導(dǎo)電子與電場相互作用形成等離子體鞘層。在某些航天器軌道環(huán)境中，等離子體的表面電勢可能超過 10 kV。通過求解電荷平衡，EMA3D Charge 提供了分析航天器表面電荷的方法。
在前往月球的途中，航天器將根據(jù)其轉(zhuǎn)移軌道遇到不同規(guī)模的表面充電效應(yīng)。地球靜止軌道 (GEO)、低地球軌道 (LEO)、極地軌道、極光軌道和月球軌道都將具有設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中定義的不同等離子體環(huán)境。
展開 流固耦合仿真在航天器設(shè)計中的應(yīng)用
航天器燃料箱中的燃料晃動有可能會改變質(zhì)心。這將影響航天器精心計算的機(jī)動操作（其能夠精確指揮到特定地面位置的傳感器）。在航天器研發(fā)早期階段，空客工程師使用流固耦合仿真來評估一款提議的彈性膜能否最大限度減少燃料晃動對質(zhì)心的影響。
航天器的典型任務(wù)包括監(jiān)測天氣與環(huán)境，例如植被、大氣氣體、海洋條件和冰原的變化，以及開展地形測繪。空客國防和宇航部門是這一領(lǐng)域的公認(rèn)領(lǐng)先者，其提供的完整解決方案能夠用于：提高安全性、提升農(nóng)業(yè)績效、最大限度提高油氣和采礦作業(yè)、改善自然資源管理、通過監(jiān)測森林砍伐和碳排放來保護(hù)環(huán)境。
姿態(tài)控制尤其重要，因?yàn)?em>航天器往往要負(fù)責(zé)觀測地面上的特定固定點(diǎn)。為觀測不同位置或?qū)⑻炀€指向地面站以傳輸采集到的數(shù)據(jù)，航天器的姿態(tài)會經(jīng)常發(fā)生變化。姿態(tài)控制系統(tǒng)(ACS)通常依靠控制力矩陀螺儀和反作用輪，以及太陽能電池板提供的電力進(jìn)行較小的姿態(tài)機(jī)動。在進(jìn)行大型機(jī)動時，則使用需要推進(jìn)劑的推進(jìn)器。控制力矩陀螺儀和反作用輪使用的算法需要準(zhǔn)確知曉航天器的質(zhì)心。但當(dāng)航天器開始移動時，液體燃料會在燃料箱內(nèi)部晃動，改變質(zhì)心并對燃料箱的壁面產(chǎn)生作用力，以抵消控制力矩陀螺儀和反作用輪的作用。
航天器經(jīng)常使用補(bǔ)救措施來減輕晃動，從而使航天器能夠在允許的姿態(tài)窗口內(nèi)部受控。一種方法是使用物理障礙，例如擋板或隔艙來控制晃動。另一種方法是使用彈性膜將燃料箱隔離成兩個隔艙，一個裝滿燃料，另一個充滿壓縮空氣，從而抑制晃動。
航天器設(shè)計人員必須確定是否需要補(bǔ)救措施來滿足姿態(tài)控制規(guī)范，如果需要的話，還應(yīng)找到一種能夠以最低成本和重量代價滿足規(guī)范的方法。物理試驗(yàn)幾乎不可能測量失重狀態(tài)下的晃動，而且成本極為高昂。空客工程師決定在設(shè)計周期早期階段使用仿真來評估彈性膜的性能，因?yàn)楸M早進(jìn)行設(shè)計修改比后期修改的成本更低一些。
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NASA今將發(fā)射帕克太陽探測器，人造航天器或創(chuàng)造三項歷史
美國宇航局（NASA）計劃于美國東部時間8月12日凌晨3時33分（北京時間8月12日下午3點(diǎn)31分）發(fā)射“帕克”號太陽探測器。探測器飛行7年后將抵達(dá)太陽的日冕層，這將是人造航天器首次抵達(dá)恒星的大氣層。
NASA將發(fā)射人類首顆“帕克”號太陽探測器，探測器飛行7年后將抵達(dá)太陽的日冕層 本文圖均為視覺中國 圖
美國宇航局11日發(fā)布消息稱，“帕克”太陽探測器將由美國聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟的“德爾塔”-4重型火箭于12日凌晨在佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空。該探測器原計劃10日發(fā)射，但臨近原定發(fā)射時間，美國宇航局還在進(jìn)行故障評估，發(fā)射時間數(shù)次推遲，最終錯過了最佳發(fā)射窗口時間并取消了當(dāng)天的發(fā)射任務(wù)。美國宇航局并沒有對此次任務(wù)的取消做解釋，只是在推特上宣布了這個消息，并表示發(fā)射日期推遲到11日。
“帕克”太陽風(fēng)探測器任務(wù)由約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室制造，由美國宇航局負(fù)責(zé)管理。
據(jù)美國科技網(wǎng)站The Verge報道，“帕克”探測器若成功發(fā)射并抵達(dá)工作軌道，其“逐日之旅”將創(chuàng)造三項人造航天器歷史。
一是“帕克”太陽探測器將成為人類有史以來飛行速度最快的航天器。由于探測器需要抵抗地球太陽之間的引力，借用金星的引力，逐漸接近太陽。科學(xué)家將航天器的速度提升至最高速度達(dá)每小時50萬英里（約為80.46萬千米），相當(dāng)于只需不到一分鐘的時間可從芝加哥到北京。
在“帕克”太陽探測器發(fā)射成功之前，世界上飛行速度最快的航天器是“新視野”號冥王星探測器。
展開 航天器熱控系統(tǒng)的可靠性設(shè)計與分析
針對國內(nèi)外航天器熱控制、熱管理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,在詳細(xì)調(diào)研各種航天器熱控系統(tǒng)組成原理與功能實(shí)現(xiàn)方式的基礎(chǔ)上,從可靠性的角度出發(fā),歸納、總結(jié)了航天器熱控系統(tǒng)中串聯(lián)、并聯(lián)、表決、儲備四種常見的可靠性設(shè)計模式及其相應(yīng)的可靠性分析計算模型,介紹了其在空間站、月球探測
航天器熱控系統(tǒng)的可靠性設(shè)計與分析.pdf
重復(fù)使用航天運(yùn)載器的發(fā)展及其關(guān)鍵技術(shù)
文章摘要
重復(fù)使用航天運(yùn)載器是運(yùn)載火箭的未來，也是滿足大規(guī)模、高效益進(jìn)出太空的前提條件。
文章回顧了重復(fù)使用航天運(yùn)載器技術(shù)60多年的發(fā)展歷程，尤其是近10年來在商業(yè)航天的驅(qū)動下所取得的最新進(jìn)展，同時總結(jié)了中國重復(fù)使用航天運(yùn)載器技術(shù)，特別是垂直起降技術(shù)的進(jìn)展。
針對目前已被成功驗(yàn)證為可行的垂直起降的重復(fù)使用方式，從液體火箭發(fā)動機(jī)推力調(diào)節(jié)、液體火箭發(fā)動機(jī)多次起動、著陸制導(dǎo)與控制、高精度導(dǎo)航、機(jī)構(gòu)方面對各項關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行綜述和討論。
提出中國重復(fù)使用航天運(yùn)載器技術(shù)未來發(fā)展的建議，包括將經(jīng)濟(jì)性作為設(shè)計約束貫穿始終，建立重復(fù)使用設(shè)計方法與準(zhǔn)則，突破載荷環(huán)境高精度預(yù)示技術(shù)，發(fā)展重復(fù)使用檢測、維護(hù)與評估技術(shù)，合理選擇動力系統(tǒng)類型，盡快實(shí)現(xiàn)垂直回收集成演示驗(yàn)證，以及兼顧發(fā)展水平起降重復(fù)使用航天運(yùn)載器技術(shù)，從而為中國未來實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、高效益進(jìn)出太空打下堅實(shí)基礎(chǔ)。
隨著人類社會的不斷進(jìn)步，特別是近年來航天科技的迅猛發(fā)展，世界航天已進(jìn)入以大規(guī)模互聯(lián)網(wǎng)星座、太空資源開發(fā)與利用、載人月球探測和大規(guī)模深空探測等為代表的新階段,各國正在實(shí)施和規(guī)劃大規(guī)模星座計劃、載人月球探測計劃、載人火星探測、地月空間經(jīng)濟(jì)圈等，進(jìn)入空間規(guī)模需求快速增長。
到21世紀(jì)中葉，全球進(jìn)入空間規(guī)模需求將超10萬t，超過當(dāng)前運(yùn)載能力的兩個數(shù)量級。若采用一次性運(yùn)載火箭實(shí)施發(fā)射任務(wù)，對發(fā)射成本和運(yùn)載火箭產(chǎn)能將是巨大挑戰(zhàn)。
重復(fù)使用是降低發(fā)射成本和應(yīng)對產(chǎn)能需求的必要選擇。同時重復(fù)使用航天運(yùn)載器技術(shù)的發(fā)展還能夠有效支撐人類地外天地著陸和起飛返回任務(wù)的實(shí)現(xiàn)。
重復(fù)使用航天運(yùn)載器是指可以多次往返于地球與太空，可按需執(zhí)行一定任務(wù)并返回地面的航天飛行器。
按動力方式，其可分為火箭動力和組合動力。
展開 再也不用擔(dān)心航天器會受傷啦~
與我們熟知的金屬、混凝土、木材、塑料等傳統(tǒng)材料不同，這種復(fù)合材料很輕、強(qiáng)度很高、耐腐蝕、制造方便，被廣泛地用在航空航天、交通運(yùn)輸、化學(xué)化工、綠色能源、體育用品等領(lǐng)域。
隨著人類太空探索活動的不斷增加，復(fù)合材料已經(jīng)成了航天工程不可或缺的材料。目前，在地球軌道上的衛(wèi)星、空間站等航天器越來越多，還有飛向月球和更遙遠(yuǎn)火星的航天器。試想一下，在遙遠(yuǎn)的太空中，這些航天器一旦受傷了而我們又不能及時進(jìn)行修復(fù)怎么辦？
在自然界中，動物和植物受傷后，傷口會自己慢慢愈合長好，這在醫(yī)學(xué)上叫“自愈合”。于是有科學(xué)家模仿動植物的傷口自愈合功能，開發(fā)了一種神奇的能使“傷口”自愈合的復(fù)合材料，使用這種材料制造的航天器在太空中受傷后能自己愈合傷口，并且復(fù)合材料的力學(xué)性能也能得到恢復(fù)，從而大大延長航天器的壽命。
制造傷口能自愈合的復(fù)合材料，要預(yù)先將包了活性樹脂的微膠囊和催化劑分散在復(fù)合材料中。這種微膠囊的結(jié)構(gòu)類似于我們平時吃的雞蛋，有一個硬質(zhì)外殼，里面包裹著液體樹脂，但是其直徑在1微米-500微米左右，只有雞蛋直徑的百分之一左右。當(dāng)復(fù)合材料受傷開裂時，微膠囊的外殼發(fā)生破裂，樹脂流出來遇到催化劑后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，樹脂的狀態(tài)從液態(tài)轉(zhuǎn)變成堅硬的具有很好力學(xué)性能的固體，將復(fù)合材料的傷口合起來。
縱然復(fù)合材料自愈合的原理不難理解，但要應(yīng)用到實(shí)際中去還要攻克很多難題。目前科學(xué)家能使復(fù)合材料自愈合后的力學(xué)性能恢復(fù)到原來的80%左右，已經(jīng)非常接近實(shí)用水平。總體來說，自愈合復(fù)合材料發(fā)展前景光明，發(fā)展?jié)摿薮螅谠S多工業(yè)領(lǐng)域都有待創(chuàng)新性地開發(fā)、應(yīng)用。
透明環(huán)氧樹脂https://www.hongyantu.com/index.php?r=landing/index&id=hysz
展開 清華大學(xué)——航天器熱控和環(huán)境控制生命保障系統(tǒng)熱網(wǎng)的優(yōu)化
航天器熱控和環(huán)境控制生命保障系統(tǒng)熱網(wǎng)的優(yōu)化
任健勛 張信榮 陳澤敬 梁新剛 清華大學(xué)工程力學(xué)系
摘要：為了對航天器熱控、環(huán)境控制生命保障系統(tǒng)進(jìn)行減輕質(zhì)量化研究，建立其熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模擬的試驗(yàn)系統(tǒng)，研究不同布局下熱網(wǎng)絡(luò)工作特性，以尋求熱網(wǎng)絡(luò)中熱組件布局對系統(tǒng)質(zhì)量的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：熱組件布局方式對系統(tǒng)換熱有明顯影響；熱組建的優(yōu)化布局能使系統(tǒng)質(zhì)量下降，其幅度與平均換熱溫差有關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果同理論分析及數(shù)值模擬結(jié)果相吻合。
關(guān)鍵詞：航天器熱控系統(tǒng)，環(huán)控生保，傳熱，熱網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化
內(nèi)容簡介：
1 實(shí)驗(yàn)原理及系統(tǒng)
1.1 實(shí)驗(yàn)原理
1.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
2 實(shí)驗(yàn)過程
3 數(shù)據(jù)處理及誤差分析
3.1 模擬熱組件的換熱量
3.2 傳熱系數(shù)K
3.3 換熱面積及質(zhì)量推算
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.1 換熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2 輕量化分析
5 結(jié)論
航天器熱控和環(huán)境控制生命保障系統(tǒng)熱網(wǎng)的優(yōu)化.pdf
展開 為什么我們看不到外星人，可能因?yàn)樗麄兊?em>航天器太小
物理學(xué)家Osmanov提出推論，也許外星人派出的納米級微型航天器早已充滿了整個空間，此外，他還提出了非常詳細(xì)的計算和推理，來支撐這個聽起來有些古怪的想法。
其核心創(chuàng)意基于馮·諾依曼機(jī)器的精彩思想：智慧生物可以向宇宙派出能夠自我復(fù)制的自動化機(jī)器來探索星系，而不必冒險親身前往。
如果想要制造真正的馮·諾依曼機(jī)器，需要解決的一個問題是，自我復(fù)制的功能需要原材料的供應(yīng)，而且尚不清楚深空是否有足夠的合適行星或巖石天體。
為了便于討論，Osmanov縮小了探測器規(guī)模。納米級的航天器將不需要太多的材料，且可依靠漂浮在星際塵埃中的氫原子獲得能量。
理論上講，納米級的機(jī)器更加高效，可以在短短數(shù)年內(nèi)成批復(fù)制。一旦遇到合適的環(huán)境，短短幾年內(nèi)，它們就能復(fù)制出高達(dá)數(shù)萬億的水平。
但是這也給了我們發(fā)現(xiàn)它們的機(jī)會，Osmanov認(rèn)為，納米航天器在飛行中會收集氫原子時會發(fā)出光線。如果我們朝正確的方向看去，應(yīng)該就能看到它們正在編隊運(yùn)動，從光譜的紅外波段里看起來就像是數(shù)公里寬的彗星。
人類常常會有這樣的念頭，可能存在其他形式的生命，但對于我們來說尚不可見，因?yàn)槲覀兊募夹g(shù)還未達(dá)到相應(yīng)的水平。
Osmanov的結(jié)果表明，如果人們檢測到一個極高光度的奇怪天體，可能就是發(fā)現(xiàn)了馮·諾依曼機(jī)器。
展開 ：用于航天器的太空防護(hù)材料
聚酰亞胺（PI）薄膜因其優(yōu)異的力學(xué)性能以及顯著的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，被作為航天器外衣的首選材料，用于保護(hù)航天器免受近地軌道不利環(huán)境（例如原子氧、紫外線輻射、空間碎片和熱循環(huán)等）的損害。即便擁有出色的性能，聚酰亞胺薄膜也與其他碳?xì)渚酆衔镆粯樱瑯O易受到原子氧攻擊。薄膜中的碳、氫和氮等元素，在原子氧輻射后容易被氧化而形成揮發(fā)性氣體分子，導(dǎo)致薄膜的力學(xué)性能急劇下降，從而顯著縮短其使用壽命。隨著航天工業(yè)的快速發(fā)展，以及對航天器的安全性和可靠性需求的增加，迫切需要對聚酰亞胺薄膜材料的力學(xué)性能和原子氧抵抗性能不斷提高。
當(dāng)前所采用的解決方案主要包括：1）在薄膜表面沉積均勻的無機(jī)物涂層，以增加薄膜頂層的硬度和原子氧耐受性，但是該涂層容易開裂、脫落；2）通過在聚酰亞胺聚合前添加可產(chǎn)生鈍化層的多面體低聚倍半硅氧烷（POSS），但是POSS單體的價格昂貴、合成復(fù)雜、受到規(guī)模化制備的限制。
近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士/高懷嶺團(tuán)隊，通過借鑒珍珠母的“磚-泥”層狀結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，提出了一種雙層仿珍珠母結(jié)構(gòu)設(shè)計的新策略。研究人員以其前期開發(fā)的具有優(yōu)異力學(xué)性能和紫外屏蔽功能，且可宏量制備的高質(zhì)量云母納米片為構(gòu)筑基元（Nat. Commun. 2018, 9, 2974），與聚酰亞胺前驅(qū)體混合后，借助噴涂與熱固化聯(lián)用法制得了具有雙層類珍珠母結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺-云母納米復(fù)合膜，通過改變組分配比，使所得復(fù)合膜的頂層具有更致密的云母納米片（圖1）。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計有效地提升了聚酰亞胺薄膜的力學(xué)性能和抗原子氧性能。
展開 
Rocket Lab首次商業(yè)發(fā)射：將七枚航天器送入軌道
11月12日消息，上周六，美國航天初創(chuàng)公司“火箭實(shí)驗(yàn)室”(Rocket Lab)進(jìn)行了首次商業(yè)發(fā)射，一次將七枚小型航天器送入軌道。
這次發(fā)射，標(biāo)志著公司開始朝著“每周發(fā)射一枚火箭”的目標(biāo)加速前進(jìn)。今年1月，該火箭制造商在最后的測試發(fā)射中首次進(jìn)入了軌道，但由于其火箭的“發(fā)動機(jī)控制”問題，其商業(yè)發(fā)射被迫推遲。
在完成發(fā)射后，“火箭實(shí)驗(yàn)室”實(shí)驗(yàn)室首席執(zhí)行官彼得·貝克（Peter Beck）在推特上稱，這是一次“完美的飛行”，“（進(jìn)入）軌道精度非常精確”。
“火箭實(shí)驗(yàn)室”擁有小型火箭Electron，可發(fā)射冰箱大小的航天器，每次發(fā)射的價格約為570萬美元，特別適用于高端小衛(wèi)星細(xì)分市場。像Electron這樣的小型火箭可以讓客戶的航天器更快進(jìn)入軌道，節(jié)省幾個月時間，但與搭乘SpaceX火箭“拼車飛行”相比，其成本更高。
“火箭實(shí)驗(yàn)室”的此次商業(yè)發(fā)射，為Spire、Tyvak、Fleet和Irvine CubeSat STEM項目發(fā)射了6顆小型衛(wèi)星。此次發(fā)射還包括一艘由HPS GmbH建造的小型宇航飛船，該飛船展示了一種減少太空碎片的新技術(shù)。
目前“火箭實(shí)驗(yàn)室”估值超過12億美元。據(jù)貝克估計，有100多家公司加入小型火箭競爭。
“火箭實(shí)驗(yàn)室”計劃于今年12月再發(fā)射一次，2019年計劃發(fā)射16次。貝克稱，未來18個月，“火箭實(shí)驗(yàn)室”的發(fā)射任務(wù)出現(xiàn)積壓，“任務(wù)訂單大約有30億美元”。貝克表示，該公司位于新西蘭和加利福尼亞的工廠的設(shè)計目標(biāo)為“每周生產(chǎn)一枚火箭”。“火箭實(shí)驗(yàn)室”的目標(biāo)是在2020年實(shí)現(xiàn)每周發(fā)射一次的目標(biāo)。
貝克估計“火箭實(shí)驗(yàn)室”很快就會實(shí)現(xiàn)盈利。他表示，當(dāng)該公司完成“今年年底前的這幾次發(fā)射后，我們將實(shí)現(xiàn)現(xiàn)金流收支平衡”。
展開 中國驗(yàn)證大型航天器回收關(guān)鍵技術(shù):回收重量超7噸
據(jù)介紹，多項大型航天器回收重大技術(shù)取得突破，不僅能為載人登月、運(yùn)載火箭回收以及重型裝備空投等重大任務(wù)提供技術(shù)基礎(chǔ)，也向后續(xù)15噸級載荷無損回收目標(biāo)邁進(jìn)了一步。
來源：科技日報
基于HyperWorks的航天器整流罩結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化
建立了某航天器整流罩有限元計算模型，分析了殼體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性；采用OptiStruct優(yōu)化技術(shù)對整流罩殼體進(jìn)行尺寸優(yōu)化，給出了最優(yōu)結(jié)構(gòu)尺寸，縮短了結(jié)構(gòu)設(shè)計的時間，優(yōu)化后的整流罩結(jié)構(gòu)滿足整體強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求。
程昌_基于HyperWorks的航天器整流罩結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化.pdf
【轉(zhuǎn)】航天電連接器的可靠性分析
二、保證航天電連接器可靠性的措施
1．選用列入國防科工委軍用元器件管理中心公布的合格產(chǎn)品清單中的電連接器。
2．選用列入航天系統(tǒng)工程“各型號電子元器件優(yōu)選目錄”中的電連接。
3．合理選用質(zhì)量等級。
4．優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)或通用型電連接器，慎用非標(biāo)準(zhǔn)或新型號電連接器。
5．做好交收試驗(yàn)和二次補(bǔ)充篩選。
6．重視電連接器的使用可靠性。
三、航天電連接器的可靠性預(yù)計
對國產(chǎn)電連接器的失效率可采用國軍標(biāo)GJB/Z299B-98“電子設(shè)備可靠性預(yù)計手冊”進(jìn)行預(yù)計，可根據(jù)下式求出。
λp=λb×πE×πQ×πP×πK×πC
式中： λp—工作失效率；
λb—基本失效率；
πE一環(huán)境系數(shù)；
πQ—質(zhì)量系數(shù)；
πP—接觸件系數(shù)；
πK—插拔系數(shù)；
πC—插孔結(jié)構(gòu)系數(shù)。
對進(jìn)口電連接器的失效率可采用美軍標(biāo)MIL-HDBK-217E“電子設(shè)備可靠性預(yù)計”進(jìn)行預(yù)計，可根據(jù)下式求出。
λp=λb×πE×πP×N λcyc(3)
式中：N—工作插腳數(shù)，對于插拔率≤40次/1000h的電連接器，λcyc項可忽略不計。
四、結(jié)論
大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在航天產(chǎn)品的質(zhì)量缺陷中，屬于電連接器問題部分約占70%，剩下的30％才屬于制造、裝運(yùn)等其它問題。航天產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)是航天產(chǎn)品質(zhì)量的源頭。因此，在航天產(chǎn)的設(shè)計工作中有效進(jìn)行電連接器的可靠性分析工作，以提高航天產(chǎn)品的質(zhì)量就顯得尤為迫切。
不斷提高航天產(chǎn)品質(zhì)量是裝備部門、軍工企業(yè)和各科研院所不可推卸的責(zé)任。開展航天電連接器的可靠性分析工作對識別并消除航天產(chǎn)品潛在的質(zhì)量缺陷有著舉足輕重的作用。事先很好地進(jìn)行電連接器的可靠性分析工作，能夠容易地對航天產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計更改，從而減少或消除因設(shè)計帶來更大損的機(jī)會。適時進(jìn)行航天電連接器的可靠性分析工作，將極大地提高航天產(chǎn)品的質(zhì)量。
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