超静空间科学卫星分离式主动隔振技术
2021-09-03杨鸿杰刘磊李新国
中国空间科学技术 2021年4期
关键词:振动
杨鸿杰,刘磊,*,李新国
1. 西北工业大学 航天学院,西安 710072 2. 陕西省空天飞行器设计重点实验室,西安 710072
1 引言
中国正在从航天大国向航天强国迈进,对空间科学领域的重视程度逐步增加。随着实践十号微重力科学实验卫星[1],“墨子号”量子科学实验卫星[2]等成功实施,中国正在规划下一步空间科学实验课题,研究包括空间天文观测、空间基础物理和空间生命科学等在内的关键课题[3]。这些空间科学实验搭载的先进载荷或关键设备要求航天器微振动功率谱密度的积分值在10-6gn量级,目前常规卫星平台很难满足先进载荷对微振动频谱积分的指标要求,急需发展面向超静空间科学卫星的微振动隔离技术[4]。
卫星上的运动部件,包括控制力矩陀螺、太阳能电池板驱动机构和制冷机等,是产生微振动的主要原因[5]。卫星的微振动量级虽小,但是对高精密设备的影响不可忽视,例如幅值为20 μm的微振动将会导致对地遥感卫星拍摄图像的清晰度下降超过50%[6]。国际空间站上的科学载荷在频谱要求0.1 Hz处微振动幅值不超过1.6×10-6gn[7]。
为了满足先进空间载荷对微振动环境的要求,国内外学者对星上微振动隔离技术开展了大量研究[8]。从扰动传递路径上分类,卫星微振动控制可分为扰源隔振、传递路径隔振和载荷隔振[5]。中国风云四号卫星为干涉式大气垂直探测仪设计的振源和载荷两级隔振系统,可将振源到载荷安装面的微振动量级降低到0.1 mgn以下[9],但隔振级数增加会导致结构质量增加。……
登录APP查看全文
