飞行器虚拟振动试验平台构建

针对用振动台进行飞行器振动环境试验时存在试验周期长、耗费高及易发生过试验或欠试验等问题,采用虚拟现实技术建立了飞行器虚拟振动试验平台.采用系统仿真软件LMS AMESim建立了电振动台正弦振动控制仪模型;通过多学科系统仿真软件LMS Virtual.Lab建立了振动台的多体系统动力学模型,进行了振动台多体动力学模型与电磁作动系统模型的机电联合仿真;实现了振动控制系统、电磁作动系统、振动台与试件机械系统的闭环仿真,构建了飞行器虚拟振动试验平台.利用该虚拟振动试验平台系统进行了盒式试件的正弦振动试验.结果表明,采用机电耦合建模方法构建的虚拟振动试验平台综合考虑了试件、振动台机械系统、控制系统及电气系统的耦合效应,可为飞行器的试前分析和虚拟振动试验提供试验环境.     

不平衡飞轮的扰动特性

高精度航天器对指向精度有极高的要求,飞轮是卫星姿态控制环节中不可或缺的执行部件,在研制和装备过程中,不可避免地具有微量的偏心或动不平衡,在姿态机动和稳定控制的过程中,飞轮的旋转会产生干扰力。将动静不平衡质量作为航天器的一部分,推导出完整航天器动力学姿态方程,进行动力学仿真,并根据完整的姿态动力学方程简化分析仿真结果。研究发现动静不平衡质量在飞轮高速转动时,对姿态均有影响,动不平衡质量对姿态的影响与安装位置关系很小,而静不平衡质量呈现线性关系,且两者对姿态的影响满足线性叠加。单轴转动时,指向精度的长周期变化只与飞轮的固有特性有关,与转速的大小无关。多轴转动时,姿态会振荡或发散,与初始相位有关;但对姿态的影响不满足单轴转动的叠加。     

猎户座飞船地面环境试验验证的启示

从美国NASA新一代载人航天器猎户座飞船地面验证试验出发,介绍NASA格伦研究中心的振动、噪声以及热真空试验系统,其中包括大推力三轴六自由度振动试验系统(MVF)、大型混响室、大型真空罐的系统组成和试验能力。通过与国内试验能力进行比较,指出我国航天器地面验证试验的欠缺和不足,并为我国航天器环境验证试验提出了建议与发展方向。