木星系任务新型热控技术 被引量：1

1

作者 李金岳 苏若斌 +4 位作者 杨金 段晓闻 何春黎 陆希 牛俊坡 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第3期185-191,共7页

木星系探测器通常采用金星-地球-地球等借力序列实现地木转移,由于大范围的器日距离变化引起太阳光照强度大尺度变化,进而导致探测器舱外热控部组件温度交变范围宽,不仅要适应金星附近达2938 W/m2以上的高太阳热流,还需适应木星附近50 W... 木星系探测器通常采用金星-地球-地球等借力序列实现地木转移,由于大范围的器日距离变化引起太阳光照强度大尺度变化,进而导致探测器舱外热控部组件温度交变范围宽,不仅要适应金星附近达2938 W/m2以上的高太阳热流,还需适应木星附近50 W/m2直至阴影区为0 W/m2的超低太阳热流,对热控设计的极端高低温适应性带来挑战。目前传统方式主要采用流体回路、百叶窗及多层组件等热控措施进行控温,增加了热控系统的复杂度和设计难度,本文提出一种新型热控设计方法,使用三维隔热太阳翼实现对阳光的遮挡,并采用闭环解耦控制算法来调节太阳翼与星体的位置关系,从而减小太阳对探测器外表面单机设备的热辐射并维持固定的散热面,同时减少探测器的温度波动,通过仿真分析太阳翼离星体1.5 m情况下,星体遮挡处的散热能力可以达到170 W/m2,用于金星处高太阳热流的遮挡;当太阳翼离星体0.5 m情况时,散热能力减少到50 W/m2,能起到在木星处保温作用,减少散热面的漏热。具有简化热控设计和适应性强的优点,为后续深空探测器热控设计提供一种新思路。 展开更多

关键词 木星及行星穿越探测器 热控技术 三维隔热太阳翼 闭环解耦控制 太阳翼遮日

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基于多尺度ViT的航天器微损伤智能检测

2

作者 马勇利 韩阅 《航天器环境工程》 2025年第5期537-548,共12页

针对航天器表面缺陷检测技术在尺度建模、特征对齐及环境适应性方面的不足,文章提出一种新的航天器表面微损伤检测方法:基于双分支多尺度Vision Transformer(ViT)架构提取全局环境特征与局部高分辨率细节特征,结合显著性引导融合模块(SG... 针对航天器表面缺陷检测技术在尺度建模、特征对齐及环境适应性方面的不足,文章提出一种新的航天器表面微损伤检测方法:基于双分支多尺度Vision Transformer(ViT)架构提取全局环境特征与局部高分辨率细节特征,结合显著性引导融合模块(SGFM)动态聚集关键区域,以增强微小损伤的检测精度。利用Spacecraft-DS数据集进行聚焦金属壳体表面杂质与划痕的检测,并采用端到端训练框架评估,结果表明:相较于YOLO-V8与DETR等模型,该方法的APall、Recall和F1等指标值最高提升2.2%,推理速度达25 FPS,尤其在小尺寸损伤识别与复杂背景抑制方面表现突出,解决了传统CNN感受野局限与ViT尺度适应不足的问题。研究成果可为空间站巡检、卫星劣化分析等任务提供高效技术支持。 展开更多

关键词 航天器表面微损伤 智能检测 双分支多尺度ViT 语义门控特征融合 小目标检测 航天器健康管理

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空间站太阳翼振动测量中的无线传感器网络系统 被引量：2

3

作者 郎燕 梁鹤 +4 位作者 牛和明 张国琪 张锦江 郭朝礼 李林 《中国空间科学技术(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第6期108-121,共14页

基于中国空间站太阳翼挠性振动测量和动力学参数辨识需求,中国首次在轨成功应用了无线加速度计传感器网络。首先介绍了天和核心舱、问天实验舱上的无线传感器网络架构设计,然后针对挠性辨识多源数据融合需求,提出基于无线时延自主寻优... 基于中国空间站太阳翼挠性振动测量和动力学参数辨识需求,中国首次在轨成功应用了无线加速度计传感器网络。首先介绍了天和核心舱、问天实验舱上的无线传感器网络架构设计,然后针对挠性辨识多源数据融合需求,提出基于无线时延自主寻优补偿的应答式TCP/IP校时策略和基于无线基准节点的广播式UDP校时策略。针对无线节点通信链路可能被太阳翼阵面遮挡而造成的测量中断问题,提出基于中继代传的自主无线网络拓扑动态管理策略,实现了振动测量数据的高可靠传输。总结了天和舱、问天舱无线加速度计传感器网络在轨应用情况,通过飞行实测数据证明实现了TCP/IP模式下校时精度优于20 ms、UDP模式下校时精度优于70 ms的时间同步能力;以太阳翼180°转角下的主动激振工况实测数据评估了无线网络的高可靠采集能力,满足太阳翼模态辨识要求。最后基于空间站太阳翼振动测量飞行试验情况,对未来无线传感器网络的在轨广泛应用提出了几点启示。 展开更多

关键词 无线传感器网络 时间同步 网络拓扑 空间站 振动测量

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卫星主动段力学环境监测系统设计

4

作者 孙延博 贾奥男 +2 位作者 虞自飞 方厚招 顾桂华 《航天器环境工程》 CSCD 2024年第3期277-282,共6页

为精确获取卫星发射主动段星箭界面的加速度与界面力,设计了卫星主动段力学环境监测系统。系统由振动监测单元、振动传感器及应变片组成,其中,振动监测单元设计有3种工作模式——主动段测量模式、在轨振动数据分析模式及振动数据传输模... 为精确获取卫星发射主动段星箭界面的加速度与界面力,设计了卫星主动段力学环境监测系统。系统由振动监测单元、振动传感器及应变片组成,其中,振动监测单元设计有3种工作模式——主动段测量模式、在轨振动数据分析模式及振动数据传输模式,采用基于应变的星箭界面动态载荷识别技术,具备6路振动力学传感器数据采集和24路应变数据采集能力。地面试验验证表明,该系统的振动测量精度达到10%,应变测量与LMS(LabVIEW Measurement Studio)系统应变采集数据之间的误差最大不超过4%。实际搭载中获得的星上主动段力学环境测量结果可为优化卫星分析模型和完善卫星地面力学环境模拟试验条件提供参考依据,并为卫星的后续研发与应用提供重要的技术支持。 展开更多

关键词 卫星主动段 星箭连接环 力学环境 力学传感器 振动测量 应变测量

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MF-1模型飞行试验转捩结果初步分析 被引量：25

5

作者 袁先旭 何琨 +3 位作者 陈坚强 张毅锋 王安龄 国义军 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期286-293,共8页

中国空气动力研究与发展中心于2015年12月在中国酒泉卫星发射中心成功实施了MF-1航天模型飞行试验,试验模型为锥-柱-裙轴对称体,半锥角为7°。这是我国首次针对高超声速空气动力学基础问题研究的航天模型飞行试验,飞行最大马赫数5.... 中国空气动力研究与发展中心于2015年12月在中国酒泉卫星发射中心成功实施了MF-1航天模型飞行试验,试验模型为锥-柱-裙轴对称体,半锥角为7°。这是我国首次针对高超声速空气动力学基础问题研究的航天模型飞行试验,飞行最大马赫数5.3、最大高度63.4km,飞行迎角上升段<0.5°、下降段<5°。采用薄壁测温技术测量了锥面上50个点的温度数据,并采用三维热辨识方法给出了热流数据,从而判别转捩。初步分析表明,所获取的真实飞行条件下的上升段和下降段的转捩数据是可靠的,可用于验证与标定转捩预测模型;同时验证了现有转捩预测模型对于超声速/高超声速小攻角圆锥转捩起始点预测的可行性;发现了上升段湍流-层流的再层流化与下降段层流-湍流转捩的临界高度差别,以及约0.2mm的阶差即有可能诱发强制转捩。 展开更多

关键词 MF-1 飞行试验 转捩预测

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遥感卫星在轨微振动测量数据分析 被引量：19

6

作者 王光远 周东强 赵煜 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期261-267,共7页

介绍某遥感卫星的在轨微振动测量方案,并从背景噪声、扰动源特征、星体结构传递特征三个方面对测量数据进行分析。由测试数据发现,控制力矩陀螺(CMG)和动量轮引起的局部扰动较大,而传递至有效载荷处的扰动主要由CMG和双轴天线引起。星... 介绍某遥感卫星的在轨微振动测量方案,并从背景噪声、扰动源特征、星体结构传递特征三个方面对测量数据进行分析。由测试数据发现,控制力矩陀螺(CMG)和动量轮引起的局部扰动较大,而传递至有效载荷处的扰动主要由CMG和双轴天线引起。星体结构对微振动有良好的衰减作用,有效载荷安装面的响应相对于振源得到了大幅衰减。 展开更多

关键词 遥感卫星 微振动 在轨测量 数据分析

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弹道跟踪数据处理中的几个计算问题 被引量：4

7

作者 王正明 周海银 +2 位作者 童丽 朱炬波 段晓君 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期42-47,共6页

结合弹道跟踪数据建模和数据处理的实践 ,提出了几个有典型应用价值的测量数据模型 ,在应用这些数学模型解决实际问题时 ,涉及统计、优化、函数逼近等几方面的理论和计算问题。这些问题和模型的研究 ,对解决许多相关的实际问题有重要意义。

关键词 弹道跟踪数据处理 异常数据识别 自变量选择 双正交基 试验鉴定 计算 运载火箭 数学模型 飞行试验

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MF-1飞行试验表面热流辨识 被引量：5

8

作者 周宇 杨庆涛 +2 位作者 王安龄 袁先旭 钱炜祺 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期938-944,共7页

利用物体内部测点温度辨识表面热流,是一典型热传导逆问题。利用一维表面热流辨识方法处理分析MF-1航天模型飞行试验的温度测量数据,获得了表面热流数据。辨识结果结合数值模拟预测结果可以有效地判断边界层流态变化(再层流化、转捩)发... 利用物体内部测点温度辨识表面热流,是一典型热传导逆问题。利用一维表面热流辨识方法处理分析MF-1航天模型飞行试验的温度测量数据,获得了表面热流数据。辨识结果结合数值模拟预测结果可以有效地判断边界层流态变化(再层流化、转捩)发生的区域,达到了预期目标。一维辨识方法模型过于简单有其局限性,比如一维方法没有考虑到测温结构与飞行器壳体之间的横向传热,辨识结果中出现了不合理的负热流,精度不足以支持深入定量对比分析。为了克服这一缺陷,提高辨识精度,采用三维传热模型来分析处理温度测量数据、辨识表面热流,由此得到的辨识结果比一维辨识结果更加合理。在三维传热模型的表面热流辨识计算中,还考虑了接触热阻对测温部件表面温度辨识结果的影响,并通过模拟计算给出了他们的影响规律。通过这一系列分析可以看到,飞行试验中测温部件传热较为复杂,而基于精细传热模型的表面热流辨识方法可以有效获得精度较高的辨识结果。同时这也预示了这一方法在航天飞行试验中应用的潜力。 展开更多

关键词 表面热流 热传导逆问题 共轭梯度法 接触热阻 飞行试验 边界层转捩

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空间辐射环境引起在轨卫星故障分析与加固对策 被引量：16

9

作者 周飞 李强 +2 位作者 信太林 韦锡峰 张华 《航天器环境工程》 2012年第4期392-396,共5页

文章对卫星由于空间辐射环境导致的在轨故障进行了统计;对某卫星数传综合处理器在轨单粒子翻转故障的现象、机理和措施等进行了分析;根据在轨故障案例、实际工程经验和仿真分析,从硬件和软件两方面提出了具体的降低单粒子效应的多种抗... 文章对卫星由于空间辐射环境导致的在轨故障进行了统计;对某卫星数传综合处理器在轨单粒子翻转故障的现象、机理和措施等进行了分析;根据在轨故障案例、实际工程经验和仿真分析,从硬件和软件两方面提出了具体的降低单粒子效应的多种抗辐射加固设计方法,以延长卫星在轨工作寿命。 展开更多

关键词 卫星 单粒子翻转 在轨故障 抗辐射加固

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遥感系列卫星在轨微振动测量与分析 被引量：11

10

作者 周东强 曹瑞 赵煜 《航天器环境工程》 2013年第6期627-630,共4页

在遥感系列卫星上装载了微振动环境测量系统并进行了在轨微振动环境测量。文章介绍了4颗遥感卫星的在轨微振动环境参数获取与分析。结果表明:星上各活动部件中主要的扰振源为反作用轮和辐射计/散射计转动机构;卫星稳定运行时的最大微振... 在遥感系列卫星上装载了微振动环境测量系统并进行了在轨微振动环境测量。文章介绍了4颗遥感卫星的在轨微振动环境参数获取与分析。结果表明:星上各活动部件中主要的扰振源为反作用轮和辐射计/散射计转动机构;卫星稳定运行时的最大微振动量级约为57mg,传递到光学敏感设备衰减度约为15%。 展开更多

关键词 遥感卫星 在轨测量 微振动 活动部件 敏感设备 传递特性 遥感卫星 在轨测量 微振动 活动部件 敏感设备 传递特性

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遥感卫星在轨故障统计与分析 被引量：10

11

作者 张华 沈嵘康 +1 位作者 宗益燕 韦锡峰 《航天器环境工程》 2015年第3期324-329,共6页

对遥感卫星1988年—2014年的在轨故障数据进行分类研究发现:控制、载荷、测控和数传是遥感卫星在轨故障发生比例最高的4个分系统;故障主要发生于在轨第1年;环境、设计和器件类故障为主要的在轨故障类型;大多数故障可以通过在轨自主诊断... 对遥感卫星1988年—2014年的在轨故障数据进行分类研究发现:控制、载荷、测控和数传是遥感卫星在轨故障发生比例最高的4个分系统;故障主要发生于在轨第1年;环境、设计和器件类故障为主要的在轨故障类型;大多数故障可以通过在轨自主诊断、地面操作等方式及时予以解决,对遥感卫星完成任务的固有能力影响较小;各分系统的在轨故障特点各不相同。文章最后针对故障原因,提出了增加遥感卫星的地面试验与测试、加强抗辐射加固设计和开展基于在轨故障规律的分系统技术状态控制等对策,以降低卫星的在轨故障率,保证卫星在轨可靠、安全运行。 展开更多

关键词 遥感卫星 在轨故障 统计分析 故障对策

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基于视线角四元数序列的视线角速率样条滤波 被引量：4

12

作者 张兵 陈磊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期369-372,406,共5页

依据坐标系转换四元数与坐标系旋转角速度之间的关系,提出了基于视线角四元数序列的视线角速率自适应样条滤波算法。该算法利用样条函数表示视线角四元数,结合四元数与角度之间的对应关系,建立了系统状态方程;在只给出视线角序列信息的... 依据坐标系转换四元数与坐标系旋转角速度之间的关系,提出了基于视线角四元数序列的视线角速率自适应样条滤波算法。该算法利用样条函数表示视线角四元数,结合四元数与角度之间的对应关系,建立了系统状态方程;在只给出视线角序列信息的情况下,对观测误差进行了补偿,实现了自适应样条滤波算法,获得了有效的视线角速率信息。 展开更多

关键词 自适应 样条滤波 视线角 视线角速率 四元数

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技术成熟度评价方法及其在交会对接任务中的应用 被引量：4

13

作者 李跃生 刘国宁 +1 位作者 胡云 马彦辉 《载人航天》 CSCD 2013年第6期51-57,共7页

介绍了技术成熟度等级和评价的概念,简述了技术成熟度评价在国外航天工程中的应用情况,提出了航天工程技术成熟度评价标准,包括开展技术成熟度评价的目的、技术成熟度的详细定义及其内涵,并以技术成熟度等级五级为例,给出了具有可操作... 介绍了技术成熟度等级和评价的概念,简述了技术成熟度评价在国外航天工程中的应用情况,提出了航天工程技术成熟度评价标准,包括开展技术成熟度评价的目的、技术成熟度的详细定义及其内涵,并以技术成熟度等级五级为例,给出了具有可操作性的评价细则以及实施要点,通过交会对接任务中运载火箭评价应用实例对技术成熟度评价的应用进行了说明。 展开更多

关键词 技术成熟度评价 技术成熟度等级 交会对接任务

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探测器安装结构对航天器壁温测量的影响分析 被引量：1

14

作者 石安华 石卫波 +3 位作者 孙海浩 刘纯胜 韩冬 黄洁 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期32-36,共5页

针对飞行试验中飞行器薄壁壳体测量温度与预测温度存在较大差异这一问题,采用气动热工程算法结合热传导计算方法,分析了测温探测器安装结构对测点温度的影响,并提出了改进措施。结果表明:对于薄壁结构飞行器在上升段有气动加热、其表面... 针对飞行试验中飞行器薄壁壳体测量温度与预测温度存在较大差异这一问题,采用气动热工程算法结合热传导计算方法,分析了测温探测器安装结构对测点温度的影响,并提出了改进措施。结果表明:对于薄壁结构飞行器在上升段有气动加热、其表面处于升温过程或热量由壳体表面向内部传导时,测温探测器安装结构对测点温度基本无影响。但当飞行器处于飞行中段,在辐射散热、表面温度低于壳体内部温度造成热量由壳体内部向外表面传导时,测点温度受原探测器安装结构影响明显,测量温度明显低于不装探测器时的预测温度;而采用本文提出的探测器安装方案,可明显降低对测点温度的影响,在飞行器的测点位置最大影响小于0.5K。 展开更多

关键词 温度 气动热 热传导 薄壁 飞行中段

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“海洋二号”卫星主动段、自由飞行段力学环境测量与分析 被引量：10

15

作者 赵煜 周东强 《航天器环境工程》 2012年第4期458-463,共6页

力学环境测量系统首次搭载于"海洋二号"遥感卫星并开展了卫星在轨动力学环境的测量。文章主要介绍了利用该测量系统对主动段和自由飞行段卫星关键设备和关键部位动力学环境的测量情况,包括主动段卫星振动响应及其结构传递,自... 力学环境测量系统首次搭载于"海洋二号"遥感卫星并开展了卫星在轨动力学环境的测量。文章主要介绍了利用该测量系统对主动段和自由飞行段卫星关键设备和关键部位动力学环境的测量情况,包括主动段卫星振动响应及其结构传递,自由飞行段卫星活动部件工作引起的微振动以及传递到光学敏感器上的微振动响应等;根据测量结果进行了力学响应分析。由于是首次开展在轨动力学环境的测量,所以获得的结果非常宝贵,对于完善、修正卫星分析模型具有重要的价值,可为卫星地面力学试验条件的确定提供参考依据。 展开更多

关键词 卫星 力学环境测量 主动段 自由飞行段 微振动

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基于测角信息的测量数据折射误差修正方法研究 被引量：1

16

作者 祝转民 杨宜康 +2 位作者 彭勤科 黄永宣 李济生 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期584-587,共4页

光学设备测量数据因精度高而一般成为雷达精度校飞、实测数据固定偏差估计的比较标准。然而,受各种因素干扰,光测数据同样地包含一定误差,其中光、电波折射误差是其最主要误差之一。因此,如何精确修正测量信号的大气折射误差,往往成为... 光学设备测量数据因精度高而一般成为雷达精度校飞、实测数据固定偏差估计的比较标准。然而,受各种因素干扰,光测数据同样地包含一定误差,其中光、电波折射误差是其最主要误差之一。因此,如何精确修正测量信号的大气折射误差,往往成为影响数据处理精度的主要因素。首先给出了利用测角信息交会计算目标坐标的方法,并从大气模型入手,针对光学测量数据的特点,建立了精确的光波折射误差修正模型,并给出了在线算法。仿真证明,该方法在保证计算速度前提下,可极大地提高数据处理的精度。 展开更多

关键词 光学测量 精确模型 折射误差修正

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归因于空间环境的航天器故障与异常 被引量：12

17

作者 冯伟泉（编译） 徐焱林（校对） 《航天器环境工程》 2011年第4期375-389,共15页

天然空间环境对航天器设计、研制和运行的影响是NASA马歇尔空间飞行中心系统分析和集成实验室电磁与航空宇宙环境部组织编写的一系列NASA RP报告的主题。其中,NASA RP-1390详细概述了天然空间环境7个主要环境因素,包括它们的简单定义、... 天然空间环境对航天器设计、研制和运行的影响是NASA马歇尔空间飞行中心系统分析和集成实验室电磁与航空宇宙环境部组织编写的一系列NASA RP报告的主题。其中,NASA RP-1390详细概述了天然空间环境7个主要环境因素,包括它们的简单定义、相关的型号计划事项以及对各种航天器分系统的影响。该报告提供100多个从1974～1994年间发生的归因于天然空间环境的航天器故障和异常的案例,统计分析天然空间环境及其对航天器的影响。文章是对这篇报告的介绍与点评。 展开更多

关键词 空间环境 航天器故障 统计分析

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特小子样场合下，Bayes方法与仿真在飞行器试验分析中的运用 被引量：9

18

作者 张金槐 《系统仿真学报》 CAS CSCD 1996年第A00期50-58,共9页

本文论述具有验前信息下的试验结果统计推断方法。文中以再入飞行器落点精度评估为例，说明了Ｂａｙｅｓ方法的特点。对于验前信息的获取及验前分布的表示作了重点论述。文中提供的方法。

关键词 飞行器 试验分析 Bayes法 仿真

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面向电磁发射的多场耦合仿真分析方法 被引量：3

19

作者 周东强 严艺 +2 位作者 杨易 高振良 刘奕鑫 《航天器环境工程》 2020年第6期561-569,共9页

针对电磁发射中高速运动的电枢与导轨间多物理场耦合计算及时间状态量连续传递问题,采用时间步进耦合算法构建多物理场耦合仿真框架,基于瞬态电磁分析、热传导与有限元方法开发出适用于轨道电磁发射的电磁、热、力多物理场瞬态耦合数值... 针对电磁发射中高速运动的电枢与导轨间多物理场耦合计算及时间状态量连续传递问题,采用时间步进耦合算法构建多物理场耦合仿真框架,基于瞬态电磁分析、热传导与有限元方法开发出适用于轨道电磁发射的电磁、热、力多物理场瞬态耦合数值计算程序。并以典型轨道电磁炮为例,建立电磁、热、力三维有限元数值模型,采用单脉冲大电流为激励加载源,动态仿真分析轨道电磁发射中电枢与导轨电流密度、磁感应强度、焦耳热、电磁力等时间状态量的分布。计算结果直观反映出速度趋肤效应等物理现象,同时可方便获取电磁发射中多物理场随空间域和时间域变化的瞬态数据,为电磁发射装置的设计、优化及评估提供仿真计算支撑。 展开更多

关键词 轨道电磁发射 多场耦合 有限元方法 程序开发 瞬态电磁分析

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失重环境下圆柱形容器内稳态旋转液体的液面形状 被引量：2

20

作者 周叮 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第3期A198-A201,共4页

1.引言 在航天高技术中,由于星体充液量的增大以及飞行器姿态指向精度的严格要求,从而液体晃动问题受到了国内外科技界的广泛重视。飞行器在外层空间正常飞行时,液体处于失重状态,此时,不能忽视表而张力的作用,静止自由液面呈特殊曲面,... 1.引言 在航天高技术中,由于星体充液量的增大以及飞行器姿态指向精度的严格要求,从而液体晃动问题受到了国内外科技界的广泛重视。飞行器在外层空间正常飞行时,液体处于失重状态,此时,不能忽视表而张力的作用,静止自由液面呈特殊曲面,其形状直接影响着液体的动力学特性由于卫星在入轨后处于稳定的自旋状态。 展开更多

关键词 航天 失重 旋转液面体 液面

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