魏 强,刘浩锐,白 羽,杨桂民,王志浩

(1.天津大学 材料科学与工程学院,天津 300350; 2.北京卫星环境工程研究所,北京 100094)



飞片参数与玻璃撞击损伤特征关系的研究

魏 强1,刘浩锐1,白 羽2,杨桂民1,王志浩2

(1.天津大学 材料科学与工程学院,天津 300350; 2.北京卫星环境工程研究所,北京 100094)

为考察空间碎片对航天器光学材料的影响,将光学材料撞击损伤与具体撞击碎片相对应，采用激光驱动飞片技术进行空间碎片地面模拟。设计了能形成速度可控的具体撞击碎片的激光驱动飞片装置，针对空间碎片不同速度和形态，通过改变激光能量和光束直径获得具有不同速度和长径比的飞片。研究了石英玻璃撞击损伤特征与飞片速度、长径比等参数的对应关系。结果发现：随着激光能量的增加，飞片速度的增加，撞击坑的损伤面积和坑深表现为先增大后减小；随着飞片长径比的减小，主要撞击损伤特征逐渐由侵彻成坑转变为溅射污染。通过碎片群平均参数改进为具体碎片参数，提高了地面模拟的有效性，利于高通量空间碎片环境中材料服役行为评价的研究，对空间碎片地面模拟技术和撞击损伤效应有一定的参考价值。

空间碎片； 地面模拟技术； 光学材料； 激光驱动飞片； 撞击损伤； 侵彻成坑； 溅射污染； 飞片速度； 飞片长径比

0 引言

光学系统被称为航天器的眼睛，是航天器不可缺少的部分。空间光学系统直接暴露于空间环境中，承受高真空、热循环、冷黑、辐射、污染和空间碎片等多种空间环境因素作用[1]。……