《衛(wèi)星環(huán)境工程和模擬試驗(上)》概括介紹了空間環(huán)境工程方面的基本概念和工程應用。分上、下兩冊,上冊為空間環(huán)境工程,下冊為動力學環(huán)境工程。L冊重點論述衛(wèi)星空間環(huán)境試驗中的真空技術(shù)、低溫技術(shù)、太陽輻照技術(shù),空間模擬器設計,熱控試驗方法等。下冊重點論述衛(wèi)星環(huán)境振動、沖擊,聲學試驗方法與測試技術(shù),結(jié)構(gòu)模態(tài)分析與試驗等。
《衛(wèi)星環(huán)境工程和模擬試驗(上)》可供從事航天工程與質(zhì)量保證的工程技術(shù)人員閱讀,也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)師生的參考書。
第1章 概論
1.1 環(huán)境分類及衛(wèi)星環(huán)境工程的組成
1.2 衛(wèi)星環(huán)境工程中的環(huán)境模擬
1.2.1 空間環(huán)境模擬
1.2.2 動力學環(huán)境模擬
1.3 發(fā)展趨勢
參考文獻
第2章 空間環(huán)境效應與模擬試驗
2.1 概述
2.2 空間真空環(huán)境效應
2.2.1 壓力差效應
2.2.2 真空放電效應
2.2.3 熱輻射效應
2.2.4 真空出氣效應
2.2.5 材料蒸發(fā)、升華和分解效應
2.2.6 干摩擦、黏著與冷焊效應
2.3 空間太陽輻照環(huán)境效應
2.3.1 輻射熱效應
2.3.2 輻射紫外效應
2.4 空間其他重要環(huán)境效應
2.4.1 粒子輻照環(huán)境效應
2.4.2 弱磁場環(huán)境效應
2.4.3 磁層亞暴環(huán)境效應
2.4.4 微重力環(huán)境效應
2.4.5 原子氧環(huán)境效應
2.4.6 微流星體環(huán)境效應
2.4.7 空間碎片環(huán)境效應
2.4.8 等離子體環(huán)境效應
2.4.9 高層大氣環(huán)境效應
2.5 熱真空試驗技術(shù)
2.6 空間其他重要環(huán)境模擬與試驗技術(shù)
參考文獻
第3章 空間環(huán)境模擬試驗設備
3.1 熱真空試驗設備
3.1.1 試驗目的與要求
3.1.2 設備組成
3.1.3 中國熱真空試驗設備
3.2 空間模擬器
3.2.1 用途與要求
3。2.2 設備組成
3.2.3 典型空間模擬器
3.2.4 發(fā)展趨勢
3.3 專用空間環(huán)境模擬試驗設備
3.3.1 真空冷焊與干摩擦試驗設備
3.3.2 軸承潤滑試驗設備
3.3.3 冷熱交變試驗設備
3.3.4 太陽電池標定試驗設備
3.3.5 激光點火模擬試驗設備
3.3.6 X射線望遠鏡空間環(huán)境模擬檢測試驗裝置
3.3.7 紅外定標試驗設備
參考文獻
第4章 真空環(huán)境模擬技術(shù)
4.1 熱真空試驗設備的真空獲得技術(shù)
4.1.1 熱真空試驗設備對真空環(huán)境的要求
4.1.2 真空獲得方法
4.2 空間模擬器的真空獲得技術(shù)
4.2.1 空間模擬器對真空環(huán)境的要求
4.2.2 空間模擬器真空獲得的進展
4.3 火箭發(fā)動機高空試車臺的真空獲得技術(shù)
4.3.1 火箭發(fā)動機高空試車臺的作用
4.3.2 火箭發(fā)動機高空試車臺的抽氣系統(tǒng)
4.3.3 高高空和超高空試車臺的研究
4.4 空間模擬室的真空測量
4.4.1 真空測量的特點
4.4.2 KM4空間模擬室的真空測量
4.5 空間模擬室的真空檢漏技術(shù)
4.5.1 檢漏的一般問題
4.5.2 檢漏方法的選擇
4.5.3 組件檢漏方法
4.5.4 總體檢漏方法
4.6 空間模擬室的污染監(jiān)控
4.6.1 污染源
4.6.2 污染監(jiān)測
4.6.3 污染控制
參考文獻
第5章 真空容器的設計與制造
5.1 概述
5.2 結(jié)構(gòu)設計
5.3 大門開啟機構(gòu)
5.3.1 結(jié)構(gòu)型式
5.3.2 結(jié)構(gòu)設計
5.3.3 實例
5.4 制造工藝
5.4.1 制造工藝要求
5.4.2 主要工藝
5.5 衛(wèi)星運動模擬器
5.5.1 結(jié)構(gòu)設計的基本要求
5.5.2 結(jié)構(gòu)型式
參考文獻
第6章 冷黑環(huán)境模擬技術(shù)
6.1 概述
6.2 冷黑環(huán)境模擬的誤差分析
6.2.1 誤差分析
6.2.2 液氮熱沉的評價
6.3 熱沉結(jié)構(gòu)設計
6.3.1 結(jié)構(gòu)方案
6.3.2 熱沉材料
6.3.3 熱沉壁板方案的選擇
6.3.4 深冷泵的結(jié)構(gòu)設計
6.3.5 熱沉進出口結(jié)構(gòu)與支承結(jié)構(gòu)
6.4 熱沉的設計計算
6.4.1 液氯熱沉的設計計算
6.4.2 深冷泵的設計計算
6.5 熱沉制造工藝
6.5.1 工藝準備
6.5.2 熱沉的焊接
6.5.3 熱沉的檢驗
6.6 熱沉表面黑度
6.6.1 有機涂層
6.6.2 鋁的陽極氧化著色
6.6.3 銅和不銹鋼鍍黑鎳
參考文獻
第7章 低溫系統(tǒng)
7.1 液氮系統(tǒng)
……
第8章 空間外熱流環(huán)境的紅外模擬技術(shù)
第9章 太陽輻照環(huán)境模擬技術(shù)
第10章 熱真空環(huán)境模擬的控制
第11章 衛(wèi)星熱平衡和熱真空試驗技術(shù)
第12章 空間其他重要環(huán)境的模擬技術(shù)
振動、沖擊環(huán)境模擬有其發(fā)展過程,發(fā)展的初期,由于受試驗設備和控制技術(shù)的限制,只好用正弦掃頻振動試驗方法來等效模擬寬帶隨機振動。這是基于這樣的假定:正弦掃頻和隨機激振的加速度峰值相同、破壞等效。這種方法一直沿用至今。用半正弦波落下式?jīng)_擊來代替沖擊響應譜,也被廣泛地采用。分析表明,這兩種方法都是保守的。
計算機技術(shù)的發(fā)展,使以快速傅立葉變換(FFT)分析算法為基礎的振動沖擊數(shù)字控制技術(shù)迅速發(fā)展。當前在航天航空領(lǐng)域,已廣泛用隨機振動和沖擊響應譜作為基本試驗方法,并被正式列入試驗規(guī)范。
寬帶隨機振動模擬要求頻帶下限延伸到0.1Hz,上限延伸到10 kHz,常用的電動振動臺已經(jīng)不能滿足要求。更由于衛(wèi)星體積、質(zhì)量、柔性不斷增加,使輕質(zhì)大面積構(gòu)件,如太陽電池帆板、拋物面天線以及某些電子元器件對于噪聲疲勞更為敏感,因此聲學混響室發(fā)展起來了;祉懯业目偮晧杭壙蛇_150~157 dB,頻率覆蓋31.5 Hz~10 kHz,體積10~10000 m。不等。聲學試驗已成為衛(wèi)星環(huán)境試驗的必做項目。聲譜、聲壓級的計算機控制已得到廣泛成功的應用。