王志刚, 杨雅楠, 邓逸凡

(西北工业大学 航天学院, 陕西 西安 710072)

0 引言

随着航空航天技术的快速发展,空间操作任务趋于多样化和复杂化,其中空间分离技术越来越成为航空航天领域的研究热点。如何安全、精确地完成空间发射分离已成为支撑多数空间操作的关键技术,直接关系到后续空间任务的完成。张华等[1]对两对接飞行器的分离过程和地面模拟试验过程进行了理论分析,利用ADAMS软件仿真分析并比对了地面和空间零重力两种环境条件下飞行器分离时的运动特性,讨论了地面对接分离仿真在空间实际分离时带来的原理误差影响。蒋超等[2]研究了分布式航天器初始化中的筒式偏心在轨分离问题,建立了偏心分离动力学模型,通过仿真分析得出了影响分离结果的各种因素。Singaravelu等[3]构造了分离阶段简单的动力学方程,对分离系统的可靠性进行了评估,证明了方法的可行性。文献[4]考虑干扰力和干扰力矩,建立了分离过程的动力学方程,通过将ADAMS和MATLAB相结合得到了分离轨迹和姿态参数。

目前空间弹射分离主要研究载荷沿平台中心轴线方向发射、载荷相对平台几何中心呈对称分布且对称发射等特殊情形,此时的分离均不造成航天器平台的姿态偏移,分离模型较为简单。实际中载荷和平台之间安装和连接方式是多样的(如安装位置偏离平台质心、分离装置配备有位置方向不定的发射滑轨等),其分离过程会对平台姿态产生较大影响,可能引发碰撞等不良后果,需要对姿态变化进行准确分析。……