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基于故障定位的航天器BDR过流保护优化设计
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作者 井元良 胡梦森 +1 位作者 李海津 陈世杰 《航天器工程》 北大核心 2025年第4期58-65,共8页
针对航天器电源系统蓄电池放电调节器(BDR)过流保护需要区分故障发生位置来调整保护阈值的问题,提出一种基于故障定位的过流保护优化设计。当BDR模块内部发生短路故障时,保护开关立即在较低的阈值跳闸,将故障影响范围降至最低。当母线... 针对航天器电源系统蓄电池放电调节器(BDR)过流保护需要区分故障发生位置来调整保护阈值的问题,提出一种基于故障定位的过流保护优化设计。当BDR模块内部发生短路故障时,保护开关立即在较低的阈值跳闸,将故障影响范围降至最低。当母线发生短路故障时,保护开关在较高阈值下跳闸,为清除短路故障点提供足够的电能。通过仿真试验并搭建原理样机验证了该优化设计的有效性,即可实现准确定位短路故障,调整保护阈值,保证电源系统正常工作。 展开更多
关键词 航天器电源系统 蓄电池放电调节器 过流保护 故障定位
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卫星电源分系统设备整星热平衡试验评估分析
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作者 姜东升 朴海国 +2 位作者 张璟 王超 夏宁 《环境技术》 2025年第3期86-91,共6页
某天文卫星电源分系统与传统低轨道卫星相比,由于整星功率增加了30%,因此电源分系统单机设备的发热量增加,为了验证单机设备与卫星热控分系统的热接口匹配,检验热设计和设备的热性能,确保各单机设备在轨工作各模式下工作温度满足建造规... 某天文卫星电源分系统与传统低轨道卫星相比,由于整星功率增加了30%,因此电源分系统单机设备的发热量增加,为了验证单机设备与卫星热控分系统的热接口匹配,检验热设计和设备的热性能,确保各单机设备在轨工作各模式下工作温度满足建造规范要求,特利用整星热平衡试验开展电源分系统设备在空间热环境影响下的性能和温度特性测试。通过对参加试验设备温度数据趋势的分析,得出结论电源分系统设备热设计满足空间热环境影响要求。 展开更多
关键词 热平衡试验 电源分系统 温度特性
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星载雷达供电母线电流谐振的抑制方法
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作者 朱永亮 吴志辉 黄炼 《现代雷达》 北大核心 2025年第2期110-116,共7页
星载合成孔径雷达发射脉冲时,供电母线的电流随着发射脉冲的频率和脉宽而波动,不同频率、不同脉宽条件下电流波动的峰值差异很大。当雷达发射脉冲的频率与供电系统输入端的谐振频率接近时,母线电流将出现谐振放大,谐振波动的幅值将大大... 星载合成孔径雷达发射脉冲时,供电母线的电流随着发射脉冲的频率和脉宽而波动,不同频率、不同脉宽条件下电流波动的峰值差异很大。当雷达发射脉冲的频率与供电系统输入端的谐振频率接近时,母线电流将出现谐振放大,谐振波动的幅值将大大超过正常雷达发射时的峰值电流,这给卫星供电系统带来了不利的影响。针对母线电流谐振波动的现象,文中分析了电流谐振波动产生的原理,并提出一种电压和电流双控制环路的抑制方法。该方法在稳压控制的基础上,通过对电流幅值的稳定控制来抑制供电母线电流谐振的幅值,使供电母线电流在任何工况下的波动均保持在最小值以内。仿真及实际电路的验证表明该方法能有效降低母线电流谐振波动的幅值,可用于星载雷达天线系统中。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 卫星电源 供电母线 电流谐振波动 环路控制
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航天机电伺服产品货架建设研究与实践
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作者 刘璐 周宣 +2 位作者 李凌云 杨波 阚世鑫 《军民两用技术与产品》 2025年第10期76-80,共5页
为应对市场竞争加剧与交付任务激增的挑战,北京精密机电控制设备研究所针对机电伺服产品开展了货架建设研究与实践。通过构建“基本型+衍生型”产品型谱,推进通用件与预制件标准化建设,完善从设计到服务的全流程标准体系,有效解决了传... 为应对市场竞争加剧与交付任务激增的挑战,北京精密机电控制设备研究所针对机电伺服产品开展了货架建设研究与实践。通过构建“基本型+衍生型”产品型谱,推进通用件与预制件标准化建设,完善从设计到服务的全流程标准体系,有效解决了传统定制化模式存在的研发周期长、成本高、质量管控难等问题。实践表明,产品货架建设显著提升了产品研发效率、降低了生产成本、增强了质量稳定性,为机电伺服产品的高质量、可持续发展提供了有力支撑。 展开更多
关键词 机电伺服产品 货架建设 产品型谱 通用件 预制件
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神奇的超声电机助力“神启号”SAR卫星成功发射 被引量:1
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作者 杨淋 杨模尖 +1 位作者 赵荣城 赵淳生 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第1期I0001-I0006,共6页
“神启号”(C波段)SAR卫星由天仪研究院与张掖星座空间科技有限公司合作研制,于2024年9月24日成功发射。神奇的超声电机以其超高性能,确保了卫星太阳翼的精确展开,其控制精度达到5角秒。本次发射的“神启号”卫星应用了南京航达超控科... “神启号”(C波段)SAR卫星由天仪研究院与张掖星座空间科技有限公司合作研制,于2024年9月24日成功发射。神奇的超声电机以其超高性能,确保了卫星太阳翼的精确展开,其控制精度达到5角秒。本次发射的“神启号”卫星应用了南京航达超控科技有限公司(以下简称“超控公司”)所研发的起声电机,为什么称为神奇?本文以“神启号”发射成功的喜讯为由头,简要地叙述了超声电机的原理、结构和特性,以及超声电机在南航的研究与创新、产品的研发、在航空航天领域的推广应用情况。 展开更多
关键词 超声电机 高精度 航空航天 “四超一特”超声电机
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卫星单轴太阳翼驱动系统建模与控制技术综述
6
作者 李朋 许瑞栋 +2 位作者 张家腾 高智刚 周军 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期142-151,共10页
针对目前卫星单轴太阳翼驱动系统面临的复杂问题,从系统建模、控制方法及地面验证等多角度全面梳理国内外的技术进展。首先分析太阳翼驱动系统的结构、原理和工作模式;进而针对其负载特性分别总结刚性和柔性太阳翼的动力学建模方法,并... 针对目前卫星单轴太阳翼驱动系统面临的复杂问题,从系统建模、控制方法及地面验证等多角度全面梳理国内外的技术进展。首先分析太阳翼驱动系统的结构、原理和工作模式;进而针对其负载特性分别总结刚性和柔性太阳翼的动力学建模方法,并针对非线性所带来的转速和角度控制难点探讨单一控制和复合控制策略,对各类算法作对比分析;然后介绍为提高地面试验验证的准确性所采用的微重力模拟和负载特性模拟方法。对未来航天器太阳翼驱动系统的研究动向进行总结与展望。 展开更多
关键词 太阳翼驱动系统 刚性负载 柔性负载 非线性建模 复合控制 地面验证
原文传递
多通道星载步进电机驱动复用技术研究
7
作者 张超 陈焕红 +2 位作者 陈雨航 张艾 康建兵 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第3期74-83,共10页
步进电机广泛应用于空间光学遥感器机构中,传统设计驱动电路与电机单一对应,想要实现大规模步进电机的驱动控制,需要大量继电器进行信号切换,会导致电路的规模过大、成本过高;此外遥感器机构在发射过程中通常需要进行锁定,一般通过步进... 步进电机广泛应用于空间光学遥感器机构中,传统设计驱动电路与电机单一对应,想要实现大规模步进电机的驱动控制,需要大量继电器进行信号切换,会导致电路的规模过大、成本过高;此外遥感器机构在发射过程中通常需要进行锁定,一般通过步进电机的保持力矩来完成,但是大量步进电机的相绕组同时加电,也会导致相机分系统功耗过高的问题。为实现大规模步进电机的驱动控制与弱电流锁定功能,文章对多通道星载步进电机驱动复用技术进行了研究,设计了一种驱动复用电路,可实现多台步进电机的分时运动控制以及同步锁定功能,锁定电流值可以根据实际需求进行调节。针对设计的驱动复用电路,选用10台步进电机作为负载进行功能测试,试验结果表明:10台电机可实现分时运动控制功能,运行时电源电流为3 A,为步进电机额定电流值;10台电机可实现同步锁定功能,在100 kHz的调制频率下,锁定时电源电流为5 A,平均单台电机的锁定电流为0.5 A,仅为传统单相锁定电流的1/6。基于多通道星载步进电机驱动复用技术,不但可以对大规模步进电机的运动进行控制,还能够实现同步弱电流锁定功能,有效降低系统功耗,提高光学遥感器在发射过程和在轨运行中的可靠性。 展开更多
关键词 空间光学遥感器 驱动复用 分时控制 同步锁定 多通道电机
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电连接器用G100硅橡胶绝缘件贮存可靠性建模与验证
8
作者 钱萍 施佳煜 +2 位作者 陈文华 杨帆 王友维 《工程设计学报》 北大核心 2025年第4期514-522,共9页
针对电连接器用G100硅橡胶绝缘件在长期贮存条件下的可靠性建模问题,从微观层面分析并揭示了其绝缘电阻下降的主要原因是环境温度和湿度引起了材料基体大分子基团发生氧化和水解反应;基于分子动力学和质量作用定律,分析了在温度和湿度... 针对电连接器用G100硅橡胶绝缘件在长期贮存条件下的可靠性建模问题,从微观层面分析并揭示了其绝缘电阻下降的主要原因是环境温度和湿度引起了材料基体大分子基团发生氧化和水解反应;基于分子动力学和质量作用定律,分析了在温度和湿度影响下G100硅橡胶载流子浓度的变化,建立了G100硅橡胶失效物理模型;结合中心极限定理,构建了G100硅橡胶绝缘件贮存可靠性模型;利用A-D(Anderson-Darling)检验法和拟合优度检验法,结合扫描电镜和傅里叶变换红外光谱仪,验证了所构建模型的正确性和合理性。研究结果为电连接器用G100硅橡胶在长贮条件下的绝缘可靠性评估提供了理论基础。 展开更多
关键词 电连接器绝缘件 G100硅橡胶 失效物理模型 可靠性评估
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空间非合作目标非接触式电磁消旋方法综述
9
作者 杜磊 陈振 +3 位作者 户恒在 张强 刘向东 张可墨 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第1期254-267,共14页
太空中大量残留的空间非合作目标危及在轨运行卫星的安全,为规避潜在碰撞风险,采取消旋后再捕获变得尤为重要。针对如何衰减目标的旋转速度,系统调研国内外非接触式电磁消旋方法。首先,介绍电磁消旋原理与旋转非合作目标中两种典型的运... 太空中大量残留的空间非合作目标危及在轨运行卫星的安全,为规避潜在碰撞风险,采取消旋后再捕获变得尤为重要。针对如何衰减目标的旋转速度,系统调研国内外非接触式电磁消旋方法。首先,介绍电磁消旋原理与旋转非合作目标中两种典型的运动形式。其次,定性地对电磁消旋方法的优势及可行性进行分析。然后,对非接触式电磁消旋方法进行分类,从非均匀/均匀静止磁场、机械式/电磁式旋转磁场方面入手,详细分析最新消旋方法及关键技术。接着,对消旋转矩的计算方法及相关控制技术进行总结归纳。最后,展望电磁消旋方法的未来发展方向。 展开更多
关键词 空间非合作目标 非接触式 电磁消旋方法 消旋转矩
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大功率星载设备脉冲供电与控制方法
10
作者 苏振华 丁奕冰 +6 位作者 苗伟童 罗鹰 王海明 任相文 黎峰一 杨会龙 张晓俊 《先进小卫星技术(中英文)》 2025年第5期61-69,共9页
针对大功率星载设备脉冲供电功率不足和控制精度不高的问题,提出了一种基于电容储能阵的脉冲供电与控制方法。该方法采用升压-储能-放电三级供电架构,利用高压直流-直流(direct current-direct current,DC-DC)变换模块进行高效升压。电... 针对大功率星载设备脉冲供电功率不足和控制精度不高的问题,提出了一种基于电容储能阵的脉冲供电与控制方法。该方法采用升压-储能-放电三级供电架构,利用高压直流-直流(direct current-direct current,DC-DC)变换模块进行高效升压。电容储能阵单元实现了大容量能量存储,并通过线性脉冲恒流源输出方波脉冲,其能够在脉冲电源未工作时储存能量,工作时释放脉冲电流,同时抑制电流脉动。脉冲驱动电源模块通过线性电流控制方法,确保脉冲电源输出电流精度在1%以内,实现了负载所需的恒流输出。该方法设计的同步控制技术,能够协调多路脉冲电源的工作。为了验证该方法的有效性,开展了36路大功率脉冲恒流电源供电试验。试验结果表明:该方法能够实现脉冲电源输出总功率为2.59 MW,脉冲方波同步控制精度为0.63μs,脉冲电流控制精度为0.79%,可以满足大功率星载设备对高质量电源的需求,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 大功率 星载设备 电容储能阵 脉冲供电 恒流调控 同步控制
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高轨航天器双星异构组合体供配电系统设计
11
作者 杨娇艳 张朋松 +4 位作者 徐刚 孟宪超 邓丁元 张贻旭 梁伟 《海军航空大学学报》 2025年第4期641-648,共8页
为了满足高轨卫星在主动段及转移轨道段的供配电高配置需求,提出并研制了高轨卫星主辅一体供配电系统,突破了传统卫星的供配电设计的局限。创新性地提出了主辅式组合体入轨、在轨独立运行的卫星供配电方案,突破了高轨双星联合入轨供配... 为了满足高轨卫星在主动段及转移轨道段的供配电高配置需求,提出并研制了高轨卫星主辅一体供配电系统,突破了传统卫星的供配电设计的局限。创新性地提出了主辅式组合体入轨、在轨独立运行的卫星供配电方案,突破了高轨双星联合入轨供配电总体设计、多母线能源管控、供电隔离及安全分离、双星供电状态下的放电快速保护、三轴稳定状态下的曲面太阳电池壳贴片及布线、基于任务模式的双星能源预评估等关键技术,填补了高轨卫星多源多态双星自主入轨的技术空白,显著提升了我国进入中高轨空间部署的能力,为中高轨道中、小、微卫星能源供给能力提供了新的技术方案。 展开更多
关键词 双星联合 多母线能源管控 供电隔离 双星能源预评估
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深空探测器电源系统与电推进电源协同控制策略
12
作者 张琨 朱立颖 +3 位作者 杨东 刘乾石 翁昉倞 蒋原 《航天器工程》 北大核心 2025年第4期51-57,共7页
针对深空探测器电推进电源母线电压稳定性及响应能力不足的问题,设计了电源系统与电推进电源协同控制的双功率母线拓扑。基于该拓扑,提出应用反向传播(BP)神经网络比例-积分(PI)的母线电压控制策略。利用BP神经网络的在线整定电压环PI... 针对深空探测器电推进电源母线电压稳定性及响应能力不足的问题,设计了电源系统与电推进电源协同控制的双功率母线拓扑。基于该拓扑,提出应用反向传播(BP)神经网络比例-积分(PI)的母线电压控制策略。利用BP神经网络的在线整定电压环PI电感电流PI控制器控制双向降压/升压(Buck/Boost)电路,并对2种工作模式进行仿真,验证控制策略的实现效果。结果表明:控制策略实现了较好的母线电压跟踪能力与电源系统的整体高效功率分配。该控制策略可应用于各类具备电推进电源的大功率探测器或星座中。 展开更多
关键词 深空探测器 电源系统 电推进 协同控制 母线电压 能量管理
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航天电源与供配电标准体系正向设计探索与实践
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作者 黄辉 于潇 +3 位作者 瞿轶 陈强 贺萌 康登榜 《航天标准化》 2025年第2期16-23,共8页
传统的航天电源与供配电标准体系建设以质量问题牵引模式为主,存在全面性欠缺、有效性不足,以及标准之间交叉、重复不一致等问题。针对这些问题,航天企业提出探索标准体系正向设计机制,以推动标准体系建设从传统的事后改进模式向事前预... 传统的航天电源与供配电标准体系建设以质量问题牵引模式为主,存在全面性欠缺、有效性不足,以及标准之间交叉、重复不一致等问题。针对这些问题,航天企业提出探索标准体系正向设计机制,以推动标准体系建设从传统的事后改进模式向事前预防模式转变。在此形势下,航天电源与供配电专业领域积极开展标准体系正向设计。提炼出一套完整的工作流程和具体方法,并在实践中进行验证;成功构建的一套具有系统性和逻辑性的标准体系,能够主动适应科研生产模式转型及企业高质量发展的需求。 展开更多
关键词 电源与供配电 标准体系 正向设计
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放射性同位素温差发电器在深空探测中的应用 被引量:21
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作者 张建中 任保国 +1 位作者 王泽深 郑海山 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期644-647,共4页
放射性同位素温差发电器不受太阳光和其它环境条件的影响,可以同时为航天器提供电能和热能,是较理想的月球和深空探测电源。文章回顾了国外RTG的应用历史,评述了RTG的发展趋势。目前,RTG的研究方向是高效率、高比功率,以满足未来深空探... 放射性同位素温差发电器不受太阳光和其它环境条件的影响,可以同时为航天器提供电能和热能,是较理想的月球和深空探测电源。文章回顾了国外RTG的应用历史,评述了RTG的发展趋势。目前,RTG的研究方向是高效率、高比功率,以满足未来深空探测任务的需要。文章介绍了应用于深空探测的RTG在优化配置过程中应当考虑的一些问题。最后,评述了深空探测RTG的技术关键,包括RTG设计、温差电换能器技术、同位素热源及其安全技术、热管理技术和电源管理技术。 展开更多
关键词 深空探测 放射性同位素温差发电器(RTG) 温差电换能器 核安全 热管理技术 电源管理技术
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柱面菲涅耳太阳聚光透镜的光学设计和光学效率 被引量:12
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作者 贾付云 马勉军 +4 位作者 孙燕杰 王多书 郭俊涛 罗崇泰 黄良甫 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期1-5,42,共6页
研究了柱面线聚焦菲涅耳太阳聚光透镜的光学设计和光学效率。依据理论分析 ,对透镜参数进行了优化设计 ,成功地研制出了柱面线聚焦菲涅耳聚光透镜。还分析了透镜相对孔径 (F数 )和成型模具等因素对透镜光学效率的影响。
关键词 柱面菲涅耳太阳聚光透镜 光学设计 光学效率 太阳电池阵 空间光源
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太阳帆板绳索联动同步机构的机理和功能分析 被引量:25
16
作者 王天舒 孔宪仁 +1 位作者 王本利 马兴瑞 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期29-33,38,共6页
绳索联动机构 (CCL)是航天器上最常用的附件同步展开控制机构。本文将其等效为一个被动控制器 ,推导了机构的数学模型 ,分析了其参数对太阳电池阵同步展开的影响 ,并对一大型单翼太阳电池阵的展开过程进行了仿真 ,其结果和实验基本相符。
关键词 太阳能电池阵 同步展开 绳索联动机构 控制机构
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基于混合H_2H_∞的集成故障诊断与容错控制研究 被引量:13
17
作者 陈雪芹 耿云海 +1 位作者 张世杰 张迎春 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期890-896,902,共8页
研究了一类线性不确定系统的集成故障诊断与容错控制。针对执行机构和敏感器故障,考虑故障诊断结果的不确定性与系统参数的不确定性,分别采用H2和H∞范数作为系统故障诊断和容错控制的性能指标,设计输出反馈混合H2/H∞控制律,运用线性... 研究了一类线性不确定系统的集成故障诊断与容错控制。针对执行机构和敏感器故障,考虑故障诊断结果的不确定性与系统参数的不确定性,分别采用H2和H∞范数作为系统故障诊断和容错控制的性能指标,设计输出反馈混合H2/H∞控制律,运用线性矩阵不等式(LMI)方法求解集成故障诊断与容错控制问题。最后,建立卫星闭环姿态控制系统对算法进行了仿真验证,仿真结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 集成故障诊断与容错控制 混合H2/H∞ 线性矩阵不等式 卫星 姿态控制
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空间站高温固液相变蓄热容器的实验研究 被引量:14
18
作者 邢玉明 袁修干 王长和 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期75-79,74,共6页
相变材料 (PCM)容器是空间太阳能动力装置吸热—储热器的关键部件。吸热器的蓄 /放热性能及其寿命取决于 PCM容器的设计与制造是否可靠。文中对 PCM容器的结构设计及其制造工艺、PCM的充装工艺、 PCM的熔化—凝固特性和空穴的形成、 PC... 相变材料 (PCM)容器是空间太阳能动力装置吸热—储热器的关键部件。吸热器的蓄 /放热性能及其寿命取决于 PCM容器的设计与制造是否可靠。文中对 PCM容器的结构设计及其制造工艺、PCM的充装工艺、 PCM的熔化—凝固特性和空穴的形成、 PCM熔点及相变潜热的测量以及 PCM与容器材料的相容性这些关键问题进行了试验研究。 展开更多
关键词 空间站 吸热器 相变材料 PCM 太阳能热动力学发电系统 高温固液相变蓄热容器 储热器
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高温相变单元管蓄热过程数值模拟 被引量:6
19
作者 邢玉明 许昕 +2 位作者 袁修干 崔海亭 张云浩 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期231-235,共5页
对以高温共晶盐 Li F-Ca F2 为相变材料 (PCM)和以干空气为工质的相变蓄热系统 ,采用焓方法建立了以控制体单元为对象的单管相变蓄热模型。在模拟空间站太阳能吸热 /储热器轨道运行参数下进行了数值计算。计算结果与地面模拟试验数据进... 对以高温共晶盐 Li F-Ca F2 为相变材料 (PCM)和以干空气为工质的相变蓄热系统 ,采用焓方法建立了以控制体单元为对象的单管相变蓄热模型。在模拟空间站太阳能吸热 /储热器轨道运行参数下进行了数值计算。计算结果与地面模拟试验数据进行了比较 ,吻合良好。 展开更多
关键词 高温相变单元管 太阳能动力 相变材料 蓄热 焓法 数值模拟 航天器
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月球表面核反应堆电源方案 被引量:9
20
作者 姚成志 胡古 +2 位作者 解家春 赵守智 郭键 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期19-23,共5页
月球基地的建立首先需要解决能源供给问题,核反应堆电源具有功率大、寿命长、环境适应性强等优点,是月球基地及其他深空探测任务的理想能源。分析了目前可用于月球基地的能源情况,针对性地提出40 k We月球表面核反应堆电源的设计理念,... 月球基地的建立首先需要解决能源供给问题,核反应堆电源具有功率大、寿命长、环境适应性强等优点,是月球基地及其他深空探测任务的理想能源。分析了目前可用于月球基地的能源情况,针对性地提出40 k We月球表面核反应堆电源的设计理念,经初步优化设计,给出该电源的方案和总体设计参数,并从物理、屏蔽、热工、结构方面对电源方案进行分析和论证。结果表明:该电源方案合理可行,能够满足安全和寿期要求。 展开更多
关键词 月球表面 核反应堆电源 热电转换 斯特林发动机
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