Development of TY-3 Microgravity Rocket System 被引量：1

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作者 YANG Jun,YE Ding you,HUANG Jian ding,YUE Fa ren (The Fourth Academy of CASC, Xi’an 710025, China) 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期1-3,共3页

TY-3微重力火箭总长 6 0 0 0 mm,起飞质量 1 1 0 0 kg,有效载荷 5 0 kg,最大飞行高度 2 2 0 km,能提供 1 0 - 4 g约 36 0 s时间的微重力试验条件 ,该火箭已于 2 0 0 0年 1 0月飞行试验成功 ,而且一种更先进的微重力火箭系统正在设计中。

关键词 探空火箭 微重力试验 TY-3微重力火箭 火箭结构

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航天器用机械泵驱动两相流体回路在轨测试性能分析

2

作者 孟庆亮 韦广朗 +3 位作者 于峰 杨涛 赵振明 朱许 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第4期70-78,共9页

机械泵驱动两相流体回路(Mechanically Pumped Two-phase Loop,MPTL)是通过流动沸腾过程中气液相变潜热的释放而具有极强传热能力的两相传热装置,其在航天器热控领域具有广泛的研究前景。为研究MPTL产品的在轨微重力环境下的工作性能和... 机械泵驱动两相流体回路(Mechanically Pumped Two-phase Loop,MPTL)是通过流动沸腾过程中气液相变潜热的释放而具有极强传热能力的两相传热装置,其在航天器热控领域具有广泛的研究前景。为研究MPTL产品的在轨微重力环境下的工作性能和稳定性,设计并研制了一套包含屏蔽式离心泵、两相控温型储液器和微小流道蒸发器的MPTL,并在某卫星上对其启动特性、相变传热特性、控温特性进行了测试。测试结果表明,微重力下MPTL展现了良好的传热特性。微重力下两相控温型储液器的控温性能达到±0.1K精度,被动冷却功能得到验证,降温速率达到1℃/min。微泵运转时,储液器气相和液相两个测点形成的温差在0.3~1.0K区间内。两个转速下,蒸发器的控温精度在±0.1~±0.3K区间内。回路发生相变过程时会出现过热现象,并导致蒸发器出口测温点温度高于储液器控温点7~8K。通过对比两个转速下的结果,发现过热时间和过热温度与转速相关。采用毛细结构的两相控温型储液器可以有效保证微重力下MPTL的高精度控温和高效两相流管控功能,气液两相转变特性与回路流量大小相关,蒸发器温度稳定性与其内部流体干度大小相关。 展开更多

关键词 航天器热控 机械泵驱动两相流体回路(MPTL) 在轨测试 对流换热 微重力

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太空金属增材制造研究进展

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作者 李俐群 丁宏伟 常帅 《热加工工艺》 北大核心 2025年第14期56-67,共12页

人类在探索太空的路上不断前行,从太空飞行到登陆火星、月球等地外行星,人类的航天事业取得了巨大成就。与此同时,建设地外行星基地以及修复与替换空间站和卫星零部件的需求也与日俱增。增材制造技术因其设计与制造的自由度高,在太空中... 人类在探索太空的路上不断前行,从太空飞行到登陆火星、月球等地外行星,人类的航天事业取得了巨大成就。与此同时,建设地外行星基地以及修复与替换空间站和卫星零部件的需求也与日俱增。增材制造技术因其设计与制造的自由度高,在太空中制造领域具有广泛的应用前景。然而,太空中真空、微重力、粒子辐射、冷热温差等极端环境对太空增材制造技术造成了巨大的困难与挑战。目前,大部分太空增材的研究主要集中于非金属材料。介绍了太空金属增材制造技术的种类、实验方法以及制造过程与服役性能面临的挑战,为太空金属增材制造领域的发展提供参考。 展开更多

关键词 太空增材制造 金属增材制造 微重力实验方法 太空极端环境

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倾斜基板铝合金增材制造尺寸规律及性能研究

4

作者 杨超雄 张兆栋 +1 位作者 沙禹垚 刘黎明 《机械工程学报》 北大核心 2025年第1期326-334,共9页

电弧增材制造效率高,成本低,可以实现铝合金的快速成形,但考虑实际待修复制造工件工况复杂,体积过大不易搬运或者拆卸困难等因素,需要对倾斜状态下电弧增材制造工艺进行研究。采用MIG电弧增材制造工艺在倾斜45°基板上制备5083铝合... 电弧增材制造效率高,成本低,可以实现铝合金的快速成形,但考虑实际待修复制造工件工况复杂,体积过大不易搬运或者拆卸困难等因素,需要对倾斜状态下电弧增材制造工艺进行研究。采用MIG电弧增材制造工艺在倾斜45°基板上制备5083铝合金,利用实验和数学模型相结合的方法研究了电弧增材制造过程中各参数(焊接电流I、焊接速度v、焊枪高度L)对试件成形尺寸(熔宽W、层高H、峰值偏移量μ)的影响规律,利用拉伸试验、扫描电子显微镜(SEM)等实验方法,研究了倾斜基板增材制造5083铝合金不同位置处的气孔缺陷,Mg元素含量以及力学性能差异。结果表明,数学模型预测效果较为准确,各参数影响规律与实验相验证,倾斜基板下焊接电流对熔宽的影响最大,焊接速度对层高的影响最大,焊枪高度的影响较小。利用耦合参数制造的铝合金结构件成形较好,尺寸稳定层间熔合良好,未发现明显裂纹。倾斜基板下制造的5083铝合金不同位置处的断口形貌,断裂方式以及气孔分布均表现出不同程度的各向异性,横向平均抗拉强度为330 MPa,最大延伸率为16.67%,纵向平均抗拉强度为296 MPa,最大延伸率为15.11%,可以认为横向拉伸性能要优于纵向的拉伸性能。 展开更多

关键词 倾斜基板 微重力 增材制造 正交试验 成形尺寸 力学性能

原文传递

面向空间桁架在轨装配的双臂协同精密控制方法及试验

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作者 薛驭风 程祥 +3 位作者 彭世刚 霍明英 齐乃明 王鹏飞 《宇航学报》 北大核心 2025年第8期1630-1641,共12页

针对空间桁架在轨装配中的双臂协同精密控制问题,提出一种基于改进非线性模型预测控制算法的高精度自由漂浮基双机械臂轨迹跟踪控制方法,并设计了空间桁架在轨装配气浮式地面微重力试验系统。首先,将拉格朗日方程与牛顿约束相结合构建... 针对空间桁架在轨装配中的双臂协同精密控制问题,提出一种基于改进非线性模型预测控制算法的高精度自由漂浮基双机械臂轨迹跟踪控制方法,并设计了空间桁架在轨装配气浮式地面微重力试验系统。首先,将拉格朗日方程与牛顿约束相结合构建精确的运动学和动力学模型;其次,以传统非线性模型预测控制算法为基础,构建引入滑模变结构控制模块的改进非线性模型预测控制策略,降低对模型精度的依赖性,提升控制精度和鲁棒性;最后,利用气浮式微重力模拟方法,搭建面向空间桁架在轨装配的双臂协同精密控制试验系统,完成桁架局部装配地面微重力试验。试验结果表明,所提控制方法可以完成自由漂浮基双机械臂高精度控制,且在机械臂末端轨迹跟踪精度上优于传统非线性模型预测控制方法。 展开更多

关键词 轨迹跟踪控制 非线性模型预测控制(NMPC) 精确控制 气浮式微重力试验

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基于3D-DIC的微重力水平测量方法研究

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作者 丁可欣 罗丹 +2 位作者 王梦魁 高飞 王冲 《强度与环境》 2025年第3期55-62,共8页

落塔微重力试验是一种可靠的、可重复的、最接近真实情况的地面微重力试验方法,提高微重力水平测量精度是落塔试验的关键环节。数字图像相关方法(DIC)作为一种非接触式的全场光学测量方法,具有测量精度高、环境要求低等优点。本文采用... 落塔微重力试验是一种可靠的、可重复的、最接近真实情况的地面微重力试验方法,提高微重力水平测量精度是落塔试验的关键环节。数字图像相关方法(DIC)作为一种非接触式的全场光学测量方法,具有测量精度高、环境要求低等优点。本文采用数字图像相关方法搭建了基于高速相机的微重力水平测量系统,通过落舱验证平台产生微重力环境,实现了基于数字图像相关方法的微重力水平准确测量;此外,通过开展系统精度测试,测量试件在10^(-2)g~10^(-6)g匀加速运动过程中的面内位移,获取试件加速度值,验证了测量系统的精度,并利用该系统测量试件自由落体运动过程中的位移变化,验证了测量系统的可行性,提供了一种能够应用于落塔试验的微重力水平测试的新方法。 展开更多

关键词 落塔试验 数字图像相关 高速相机 微重力水平

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一种面向空间增材制造的微重力环境地面模拟试验方法 被引量：2

7

作者 贾磊 胡玉龙 施博洋 《科技创新与应用》 2024年第34期18-21,共4页

空间增材制造能够将产品全部或部分脱离传统地面制造模式,实现在轨制造或原位制造大型构件。然而,高真空、微重力等复杂特殊的环境使得空间增材制造与地面制造差异很大。为了确保空间增材制造设备的可用性和可靠性,需要在地面环境条件... 空间增材制造能够将产品全部或部分脱离传统地面制造模式,实现在轨制造或原位制造大型构件。然而,高真空、微重力等复杂特殊的环境使得空间增材制造与地面制造差异很大。为了确保空间增材制造设备的可用性和可靠性,需要在地面环境条件下对微重力环境进行有效模拟。为此,设计一种微重力场的增材制造地面环境模拟试验装置,并开展微重力环境试验研究,对空间增材制造成形工艺过程进行实际模拟与验证。 展开更多

关键词 空间增材制造 微重力环境 试验装置 地面制造模式 成形工艺

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三维空间微重力地面模拟试验系统设计 被引量：17

8

作者 齐乃明 张文辉 +1 位作者 高九州 马静 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期16-20,共5页

针对大中型及做复杂运动的空间试验目标,提出一种机电气组合的空间微重力地面模拟系统装置。该装置水平运动方向采用气垫支撑方式,竖直运动方向采用电动机作为动力源执行部件,经减速器减速后经滚珠丝杠及直线轴承作为传动装置,控制系统... 针对大中型及做复杂运动的空间试验目标,提出一种机电气组合的空间微重力地面模拟系统装置。该装置水平运动方向采用气垫支撑方式,竖直运动方向采用电动机作为动力源执行部件,经减速器减速后经滚珠丝杠及直线轴承作为传动装置,控制系统采用恒力闭环系统来跟踪目标重力。考虑试验目标所受到的来自本体的不确定影响及机械传动部件的摩擦干扰,且考虑到空间飞行器的姿态通常的低速运动,采用具有学习能力的神经网络等效滑模控制策略来自适应学习并补偿各种不确定影响。试验结果表明,所设计的试验装置结构不仅质量小,使用方便,且能够补偿运动空间机械手的非线性动态影响,达到较高的微重力环境模拟精度,对于三维空间微重力模拟试验具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 空间微重力 地面试验系统 神经网络控制 滑膜控制

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失重飞机上进行的电泳分离实验 被引量：3

9

作者 蒋远大 张志远 +4 位作者 王海波 刘文喜 周顺林 冯学章 吴汉基 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期233-239,共7页

介绍了用A3-1连续自由流电泳仪在俄罗斯失重飞机上进行的实验情况及结果。进行了4个架次的飞行试验,获得了飞行试验的数据和电泳分离图像。试验结果表明,电泳仪装置工作良好,从分离图像可以看出重力变化对电泳分离过程的影响并证实微重... 介绍了用A3-1连续自由流电泳仪在俄罗斯失重飞机上进行的实验情况及结果。进行了4个架次的飞行试验,获得了飞行试验的数据和电泳分离图像。试验结果表明,电泳仪装置工作良好,从分离图像可以看出重力变化对电泳分离过程的影响并证实微重力环境对生物材料的电泳分离是有利的。 展开更多

关键词 电泳分离实验 微重力环境 生物材料 飞行试验 飞机 重力变化

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表面张力贮箱的微重力实验验证——静平衡与重定位 被引量：6

10

作者 魏延明 潘海林 《航天控制》 CSCD 北大核心 1998年第3期23-29,共7页

新研制的表面张力贮箱保证在微重力或无重力环境下、在任何时候都能向系统提供不含气的推进剂，因而需要确定液体的空间分布以及在给定微重力加速度下的重定位过程，以便为贮箱的设计提供依据。为此，按照相似理论用缩比模型进行了一系... 新研制的表面张力贮箱保证在微重力或无重力环境下、在任何时候都能向系统提供不含气的推进剂，因而需要确定液体的空间分布以及在给定微重力加速度下的重定位过程，以便为贮箱的设计提供依据。为此，按照相似理论用缩比模型进行了一系列微重力落塔实验，然后根据测定的重定位时间计算出原型表面张力贮箱的重定位时间。 展开更多

关键词 微重力 重定位 静平衡 推进剂贮箱 表面张力

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微重力两相流相似准则 被引量：8

11

作者 赵建福 胡文瑞 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期131-133,共3页

本文根据两流体同心环状流线性稳定性分析的结果,对微重力气/液两相流地面模拟实验所应遵循的相似准则 进行了探讨,得到了一个新的重力无关性准则,即Bond数和基于环形区流体表观速度的毛细数之比的绝对值不大于1。 此外,微重力气/液两... 本文根据两流体同心环状流线性稳定性分析的结果,对微重力气/液两相流地面模拟实验所应遵循的相似准则 进行了探讨,得到了一个新的重力无关性准则,即Bond数和基于环形区流体表观速度的毛细数之比的绝对值不大于1。 此外,微重力气/液两相流模拟实验还必须满足两个条件,即流量比和Weber数应与所模拟的流动中对应数值相等。 展开更多

关键词 微重力 两相流 相似准则 模拟实验 流量比

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中国返回式卫星的搭载任务──空间生命科学试验 被引量：12

12

作者 王希季 林华宝 苏连凤 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 1995年第4期29-36,59,共9页

自１９８７年以来，为充分利用中国返回式卫星的剩余载荷能力，有计划地以搭载形式进行了一系列空间科学和技术试验，取得了较好的结果。文章简要介绍了在空间生命科学试验方面取得的成果。

关键词 可回收卫星 搭载 微重力试验 空间生命科学

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微重力环境下导流叶片流体传输速度的试验研究 被引量：10

13

作者 庄保堂 李永 +2 位作者 潘海林 胡齐 李泽 《空间控制技术与应用》 2012年第6期1-5,共5页

导流叶片是板式表面张力贮箱的关键部件之一,微重力条件下,它的流体传输性能决定了表面张力贮箱的推进剂管理能力.搭建导流叶片模型试验系统,针对不同截面形状的导流叶片模型的流体传输行为进行微重力落塔试验研究,得到微重力环境下导... 导流叶片是板式表面张力贮箱的关键部件之一,微重力条件下,它的流体传输性能决定了表面张力贮箱的推进剂管理能力.搭建导流叶片模型试验系统,针对不同截面形状的导流叶片模型的流体传输行为进行微重力落塔试验研究,得到微重力环境下导流叶片流体传输规律.试验结果表明,不同截面形状的导流叶片对流体传输性能有较大影响,合理设计导流叶片截面形状可有效地控制液体传输速度,并且为推力器提供不夹气的推进剂.该试验成果不仅为新型板式流体管理部件优化设计提供参考,同时也为空间环境下流体控制提供了一种新的方法. 展开更多

关键词 微重力 导流叶片 流体管理 落塔试验

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深空探测火箭的发展及应用 被引量：6

14

作者 雷宁 单建胜 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 1999年第3期1-5,共5页

阐述了国外深空探测火箭的种类、结构及技术性能，对其应用、发展现状及趋势进行了论述，并简要介绍了国内探测火箭的发展状况。

关键词 深空探测火箭 固体推进剂 火箭 微重力试验

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微重力落塔试验技术及其应用(Ⅰ) 被引量：9

15

作者 夏益霖 《强度与环境》 北大核心 1995年第2期22-31,38,共11页

落塔试验是开展微重力研究的有效手段之一。本文研究落塔试验技术中最关键的问题之一：微重力水平的控制问题。介绍了解决该问题的若干技术途径，给出了有关的计算公式。并讨论了微重力环境下液体动力学试验的一些特殊要求及其解决方法... 落塔试验是开展微重力研究的有效手段之一。本文研究落塔试验技术中最关键的问题之一：微重力水平的控制问题。介绍了解决该问题的若干技术途径，给出了有关的计算公式。并讨论了微重力环境下液体动力学试验的一些特殊要求及其解决方法。文中给出了典型情况下的一些计算结果。 展开更多

关键词 航天 微重力环境 试验 落塔试验 试验方法

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微重力燃烧试验设备与燃烧火焰观测 被引量：4

16

作者 刘春辉 蔡泽 陈天翼 《导弹与航天运载技术》 1996年第4期40-46,共7页

介绍北京强度环境研究所（ＢＩＳＥ）５４ｍ落塔的微重力燃烧试验设备——燃烧室、液滴释放装置、点火装置、抽空充气装置以及试验流程的自动控制系统。在控制室中，由ＴＶ监控器与多媒体计算机屏幕可观察试验过程。试验数据与图像可由... 介绍北京强度环境研究所（ＢＩＳＥ）５４ｍ落塔的微重力燃烧试验设备——燃烧室、液滴释放装置、点火装置、抽空充气装置以及试验流程的自动控制系统。在控制室中，由ＴＶ监控器与多媒体计算机屏幕可观察试验过程。试验数据与图像可由试验舱即时传给地面记录与测量仪器。文中给出了一些微重力燃烧火焰观测结果。三种燃料（乙醇、丙酮、正庚烷）小滴燃烧均为典型的球形火焰，蜡烛燃烧为经典的半球冠形火焰。 展开更多

关键词 微重力环境 燃烧试验 试验结果 火焰观测

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多维构架式天线展开机构的展开力学性能测试系统设计 被引量：1

17

作者 王亚军 徐志刚 +1 位作者 贺云 贺喜斌 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期227-236,共10页

卫星天线是卫星通信的关键部件.为保证天线在轨可靠展开,必须在地面对天线展开机构的力学性能进行测试.针对该问题,提出一种多维构架式天线展开机构力学性能测试系统,模拟空间微重力和高低温环境下天线的展开过程并在展开过程中对其进... 卫星天线是卫星通信的关键部件.为保证天线在轨可靠展开,必须在地面对天线展开机构的力学性能进行测试.针对该问题,提出一种多维构架式天线展开机构力学性能测试系统,模拟空间微重力和高低温环境下天线的展开过程并在展开过程中对其进行加载测试.根据测试系统方案及工作原理,设计了三自由度的重力补偿机械臂和加载装置,并对展开机构的加载系统进行了建模和仿真.分析表明,该测试系统重力平衡误差小于2%FS(Full Scale),力矩加载误差小于2%,满足展开机构测试要求.该系统的提出使得展开机构测试从理论仿真提升为全物理仿真,对于保证卫星在轨可靠通信具有重要意义. 展开更多

关键词 线展开机构 测试系统 微重力 力学性能

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中国返回式卫星的搭载任务──空间材料科学试验 被引量：2

18

作者 王希季 林华宝 苏连凤 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 1995年第3期28-34,共7页

１９８７年以来，为充分利用中国返回式卫星的剩余载荷能力，有计划地以搭载形式进行了一系列空间科学和技术试验，取得了较好的结果。文章简要地介绍在空间材料科学试验方面取得的成果。

关键词 可回收卫星 搭载 微重力试验 空间材料科学

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微重力环境下蓄液器流体蓄留特性的试验研究 被引量：2

19

作者 庄保堂 李永 +1 位作者 潘海林 胡齐 《空间控制技术与应用》 2014年第1期27-30,51,共5页

为验证板式贮箱蓄液器的蓄液性能,搭建了蓄液器模型试验系统,针对蓄液器模型的蓄液性能和流体传输行为进行微重力落塔试验研究,得到微重力环境下蓄液器的流体蓄留和传输规律.试验结果表明,相对于楔形蓄液器,双圆锥形蓄液器具有更好的蓄... 为验证板式贮箱蓄液器的蓄液性能,搭建了蓄液器模型试验系统,针对蓄液器模型的蓄液性能和流体传输行为进行微重力落塔试验研究,得到微重力环境下蓄液器的流体蓄留和传输规律.试验结果表明,相对于楔形蓄液器,双圆锥形蓄液器具有更好的蓄液能力,对于双圆锥形蓄液器,承受侧向加速度时仍具有良好的蓄液能力,合理设计蓄液器结构可有效地蓄留液体并控制液体传输速度.该试验成果不仅为新型板式流体管理部件设计优化提供参考,同时也为空间环境下流体控制提供了一种新方法. 展开更多

关键词 微重力 蓄液器 流体管理 落塔试验

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微重力两相流相似模拟准则新探 被引量：7

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作者 赵建福 胡文瑞 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2002年第1期1-7,共7页

根据两流体同心环状流线性稳定性分析的结果 ,对微重力气 /液两相流地面模拟实验所应遵循的相似准则进行了探讨 ,得到了一个新的重力无关性准则 ,即Bond数和环形区流体相的毛细数之比的绝对值不大于 1 .此外 ,微重力气 /液两相流模拟实... 根据两流体同心环状流线性稳定性分析的结果 ,对微重力气 /液两相流地面模拟实验所应遵循的相似准则进行了探讨 ,得到了一个新的重力无关性准则 ,即Bond数和环形区流体相的毛细数之比的绝对值不大于 1 .此外 ,微重力气 /液两相流模拟实验还必须满足两个条件 ,即流量比和气相表观Weber数应与所模拟的流动中对应数值相等 . 展开更多

关键词 微重力 两相流 模拟实验 相似准则

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