航天器材料空间环境适应性评价技术

航天器及其使用的材料在轨服役期间要经受真空、热循环、辐照、原子氧及碎片等空间环境的作用,航天器材料的空间环境适应性是其区别于其它材料的一项重要质量特性,评价其适应性是航天器材料质量保证工作的重要内容。推进评价技术的发展,实现航天器材料质量,可以保证各个环节中对材料空间环境适应性的有效分析、评估与控制,是促进航天器可靠性提升所面临的一项重大问题。针对原材料选用、认定、复验等环节中的应用需求,分析了空间环境适应性评价技术目前存在的差距,并对今后的发展进行了展望。     

化肥厂的噪声污染及治理

1980年6月间对全国几个化肥装置主要传动设备,车间声场和操作室等进行了较为全面的噪声测试。测试化肥装置的设备40台,其中116～125(dBA)2台,96～110(dBA)4台,90～96(dBA)5台,其余均在85～90(dBA)以上。测试的数据充分证明,化肥装置的噪声是相当严重的。噪声源多数来自装置中的转动设备,如:压缩机、风机、机泵和加热炉、气体放空、分离器及工艺管线。     

空间环境对载人登月活动的影响及保障需求研究

为了确保载人登月航天器的飞行安全和航天员出舱登月安全,分析研究了地月空间环境对载人登月航天器的影响,针对通信控制、航天器、探测器、月球车和航天员,分析提出了载人登月探测活动空间环境保障主要需求,并在此基础上重点分析了月球空间环境探测保障急需,即高能粒子辐射探测、辐射效应探测和月表尘埃等离子体探测等。     

航天器直接声场试验技术研究进展

为了使得航天器的设计、制造与试验能够并行开展,同时降低试验成本、缩短试验周期,在最近十余年,国外发展了直接声场试验技术(DFAT)。这种新型的噪声试验技术与混响场试验相比更为方便、快捷,极大地提高了试验效率。针对未来飞行器研制与试验,论述了DFAT技术的进展情况。从扬声器阵列的布置方式、控制技术的改进和DFAT技术目前所具备的能力现状等三个方面阐述了DFAT试验系统的组成与发展,对近十年来国外开展的典型DFAT试验进行了梳理,并总结了在试验中发现的声场一致性、与混响场的差异、试验件结构响应和驻波等相关问题。对DFAT技术的后续应用前景进行了展望,提出了我国发展DFAT技术所面临的问题和挑战。     

航天器动力学试验评价技术

回顾了国内外航天器动力学试验评价技术的研究和应用,分析了国内航天器动力学试验存在的问题,阐述了复杂航天器的发展对于航天器动力学试验评价体系提出的新要求,重点分析了在评价内容、航天器环境、航天器环境模拟方法、航天器环境效应、测量与分析、评价方法及准则方面必须突破和解决的若干关键技术,展望了航天器动力学试验评价技术的发展前景。     

“天舟一号”货运飞船在轨污染探测数据分析

目的分析"天舟一号"(TZ-1)货运飞船的空间污染探测器的在轨探测数据。方法 TZ-1货运飞船上的污染探测器采用石英晶体微量天平(QCM),利用污染物沉积在QCM探测器传感晶片表面引起的振荡频率变化情况来分析航天器在轨空间污染环境。根据其探测原理,通过分析下传的原始数据,得到航天器在轨的污染累积量结果。结果航天器在轨飞行过程中,污染累积已达到会导致污染敏感器件光学性能明显退化的程度,并且污染源温度是影响航天器污染累积量的一个重要因素,可以将其作为航天器在轨污染控制的重要措施。结论该研究结果可以为航天器污染设计、控制提供参考,为提高航天器可靠性设计提供数据支持。     

波兰的噪音和振动研究

目前,波兰的声学科学发展迅速。特别是对控制噪音和振动的研究,更是近几年来,发展最迅速、最活跃的声学分支。至今,已建立了很多噪音控制实验室。研究的主要课题,可分为五大类: 一、噪音源和振动源的控制:主要研究噪音源和振动源的鉴别方法;机械结构中,振动的产生、传输和衰减;振动和声场;湍流噪音和消声器;消音技术;运输和住房中的消音技术。二、振动和噪音传输过程中的控制:     

内浮顶储罐安全环保一体化解决方案探讨

通过采用全焊接蜂巢式内浮盘控制可燃物,采用大型石油储罐主动安全防护系统控制助燃物,形成了内浮顶储罐安全环保一体化解决方案,与浮筒式浮盘、氮封系统等传统手段对比分析发现,该方案具有较好的先进性和实用性,实现了内浮顶储罐的本质安全。     

模拟真空辐照环境对Ames和SOS标准菌株的影响

利用空间低能综合辐照实验设备对Ames标准菌株TA97,TA98,TA100,TA102和SOS显色反应标准菌株PQ37进行真空辐照处理,研究航天器内真空辐照环境对微生物的影响.通过鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验(Ames试验)和SOS显色法对航天器内的真空辐照环境的致突变作用进行生物学评价.研究结果显示,模拟航天器的真空...     

变电站复杂声场中多点噪声源的鉴别

复杂声场中单个声源的鉴别和评价是噪声污染控制的重要环节。简要介绍了几种常用的噪声源鉴别方法,然后结合变电站复杂声场中噪声产生的实际情况,针对变电站主要声源噪声的特性提出了两种方法的基本原理和具体操作步骤,即声强测量法和基于波叠加的噪声源识别方法,用以进行变电站中多点噪声源的鉴别。这为建立变电站声场中多点声源鉴别的标准方法提供了可能;对于厂界噪声超过环保部门确定标准的变电站,应用这些方法可以提供明确的治理思路。     

复合材料太阳翼基板声学疲劳特性研究

研究航天器在声激励下的疲劳行为及其演变规律,对证航天器的运行安全。针对碳纤维蒙皮-铝蜂窝的太阳翼基板声致疲劳问题,使用耦合FE/BEM方法,建立航天器太阳翼基板的数值分析模型,以声学试验结果为依据,对仿真模型进行验证。噪声激励持续作用60 s后,损伤率分布呈沿结构长轴对称状态,疲劳危险点处最大损伤率D=0.0232,太阳翼基板未出现疲劳破坏,最短疲劳寿命T=2.58×103s。太阳翼基板中心区域为结构设计薄弱处,该区域在多阶模态下的应力水平较高,疲劳寿命较短,极易导致疲劳破坏。     

航天器火工冲击载荷减缓设计及验证

目的研究航天器火工冲击缓冲方案,降低火工冲击对航天器上设备的影响。方法根据火工冲击环境防护设计原则设计3种系统级缓冲方案,由NASTRAN软件进行响应预示,用星箭分离局部结构解锁分离试验数据进行验证及模型修正。结果在星箭连接界面增加间断面的加速度响应最大衰减量为62%,增加复杂构型结构的加速度响应最大衰减量为82%,采用冲击隔离的加速度响应最大衰减量为60%。结论在星箭连接界面增加间断面、复杂构型结构或减小星箭界面接触面积均有一定的缓冲效果,系统缓冲设计时应综合考虑质量、结构连接刚度、缓冲效果、卫星状态、运载火箭状态约束等条件。冲击响应预示计算结果与试验结果基本吻合(在±6 d B内),表明这种预示方法能够较准确预示某卫星结构火工冲击响应。     

运载火箭电磁环境测量方法研究

目的研究运载火箭所面临电磁环境的特点,提出外部电磁环境和内部电磁环境的测量方法。方法针对运载火箭面临的外部电磁环境,研究对未知电磁环境的测量方法和测量数据的评估方法。针对内部的电磁环境,研究小型测量天线和测量时天线的修正系数。结果通过实验验证了对未知电磁环境测量方法的可行性,验证了使用小型化天线开展内部电磁环境测量的可行性。结论设计的电磁环境测量方法可以实现对未知环境的测量,可以实现对狭小空间电磁环境的测量,能为运载火箭电磁兼容性设计提供数据依据。     

可重复使用航天器空间辐射效应评价关键问题及解决方法

介绍了可重复使用航天器及其应用需求,分析了其在太空遭遇的空间辐射环境及效应,探讨了可重复使用航天器的空间辐射效应评价在元器件退火效应研究及工程化、地面模拟试验设施及评价技术、地面检测维护及评价、抗辐射设计规范等方面存在的问题,提出了深入开展元器件空间环境效应及退火效应机理研究,给出适合可重复使用航天器的指标和评价体系;搭建多功能的综合环境效应地面模拟试验装置,加强多因素环境协同效应机理研究,建立空间多因素环境协同效应试验方法;开展空间环境多因素协同效应仿真,加强可重复使用航天器辐射效应预示方法的深入研究等解决途径。     

基于碳纤复合材料的可重复使用运载器静电防护研究

目的研究可重复使用运载器的静电防护方案。方法针对可重复使用运载器特点,以及飞行期间遭遇的空间静电放电环境,基于空间静电带电数学模型,计算出运载器表面材料带电离子的静电充电电位。在此基础上,分析复合材料静电特性,提出静电防护层与电气设备等电位共地方案。结果该方案采用碳纤维复合材料作为静电防护层,与大截面积的接地母线相连,为运载器电气设备提供低阻抗、大电荷容量的等电位地。结论该方案能够有效抵御静电产生的干扰,为运载器电子设备提供可靠、安全、抗干扰的电磁环境。另外,该方案工艺实现简单,大大减轻了运载器的设计质量。     

武汉市公交车内噪声监测与分析

对武汉市区公交车内的噪声进行监测,用等效连续声级、噪声污染综合指数及污染等级等指标对车厢内的噪声进行分析评价,对普通公交车及新型空调公交车内的噪声状况进行对比分析,并对车内的主要噪声源进行监测。结果发现,武汉市区公交车内普遍存在噪声超标的情况;空调公交车中无车载电视的公交车声环境较好。公交车内噪声的等效连续声级均超过75 dB（A）;噪声污染综合指数均超过1.0,属声环境恶化一类;噪声污染级都大于80。呼吁有关部门尽快出台相关的标准来规范公交车内的声环境,给人们的出行提供一个良好的乘车环境。     

基于声源成像的发动机模型试车噪声源分析

目的 在发动机试车噪声环境试验中,基于传声器阵列的声源成像测量方法,在近场单点测量之外,提供一种补充测量手段.方法 为验证基于传声器阵列的声源成像方法在发动机工作噪声试验研究中的有效性,通过发动机模型试车试验,设计并搭建传声器阵列,对试验噪声环境进行测量,并详细分析发动机试车中喷流噪声源特征.结果 通过声源成像分析手段获得了模型噪声源在时域和频域中的特征规律.通过声源成像云图中喷流噪声源在各个时刻的形态,能够直观反映出发动机模型工作各时刻状态.喷流噪声源在低频部分的能量比较高,声源主要分布在远离喷口的喷流下游位置处;在高频部分,声源主要分布在喷口附近.在中心频率为2000 Hz的1/3倍频程频段内,声压级最大的声源位置距离喷口最远.结论 通过试验和分析验证了声源成像在发动机模型试车噪声源分析中的可行性.     

基于三维动力学模型及试验数据重用技术的全箭模态分析

目的在运载火箭设计过程中,获得精确的全箭模态数据,为火箭总体设计提供关键输入参数。方法针对全箭动特性数据的高效高精度获取问题,提出并实践基于三维动力学模型和试验数据重用相结合的模态参数获取方法,包括高精度全箭三维动力学模型建模技术、数据重用技术、多状态模型修正技术、模型综合技术。结果解决了界面连接刚度未知条件下的全箭模态精确预示难题。在设计阶段给出了高精度的动特性数据,分析结果与靶场试验结果比对,一阶弯曲频率误差在2%以内,斜率误差在4%以内,分析结果通过了靶场竖立模态试验验证,最后进一步通过型号首飞成功验证。结论靶场竖立模态试验验证和型号首飞成功验证说明提出的获取全箭动特性参数方法高效可靠。     

管路复合环境试验风险评估与预防措施技术研究

目的增强新一代运载火箭液体推进剂增压及输送管路低温振动试验的风险抵抗能力,降低风险发生概率,提升管路在低温+内压+振动等复合环境试验的有效性及安全性。方法以项目风险管理相关知识为理论基础,分解试验系统各组成部分的风险因素,并加以辨识,评估各风险因素的危害成因及危害后果,在此分析的基础上,提出有效降低风险的改进方法与措施。结果通过风险的辨识、评估及预防方法与措施,在满足试验需求的基础上优化了试验系统,加强了应对此类试验风险的能力,对试验设备进行了有效改进,降低了风险发生概率,为新一代运载火箭增压输送管路地面复合环境试验的成功奠定了坚实的基础。结论对风险管理在新一代运载火箭增压管路环境模拟试验中的应用进行了研究,风险控制可以有效地降低试验中存在的各种风险的发生概率,包括风险的辨识、分析及项目的风险管理,不仅可以对人员、设备及产品的安全性提供更可靠的保障,也可以提升环境模拟试验的效率。     

局域共振声学超材料技术进展及应用展望

介绍了声学超材料主要有布拉格散射型声子晶体、局域共振型声学超材料等。布拉格散射型声子晶体通常需要其晶格常数与声波波长处于同一数量级时才能产生声波禁带,从而使得其应用领域受限。局域共振型声学超材料利用其共振单元的共振频率与声波频率接近时所产生的耦合作用而消耗声能,其尺寸比作用声波波长降低了2个数量级,从而实现了小尺寸声学超材料对长声波的控制。局域共振声学超材料采用特殊的声学结构单元设计,使其在常规介质中具有一些超常物理特性,如负折射、负质量密度等;其在低频段具有声学禁带,在该禁带频率范围内将阻止声波传递。局域共振声学超材料已发展出了具有谐振特性的声学结构单元、表面附加局域共振单元板结构声学超材料、薄膜型声学超材料等结构形式。局域共振声学超材料的研究和发展为低频降噪提供了新的途径。