国际空间站环境试验标准及力、热试验方法综述
2021-09-08郝亚新孙玉玮
航天器环境工程 2021年4期
郝亚新,刘 敏,孙玉玮,3*,张 羽
(1. 北京卫星环境工程研究所; 2. 北京空间飞行器总体设计部;3. 北京卫星环境工程研究所 可靠性与环境工程技术重点实验室:北京 100094)
0 引言
国际空间站是目前在轨运行最大的空间平台,主要由美国航空航天局(NASA)、欧洲航天局(ESA)、俄罗斯国家航天集团(Roscosmos)、加拿大空间局(CSA)以及日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)共建。从1998 年正式建站至2010 年全面投入使用,历时10 多年。
国际空间站采用了桁架挂舱式结构[1],由桁架、太阳电池阵、航天员居住舱、实验舱、服务舱及对接过渡舱等组成[2],可供多名航天员长期居住和生活。
国际空间站具有系统体积庞大、构型复杂、接口众多、载荷种类不确定的特点,其结构设计的正确性、制造工艺的合理性、承受振动噪声环境的能力、热控设计的正确性、热控系统在各种模式下的工作性能、热分析数学模型等均需要验证。这些验证需求给地面试验带来了巨大的挑战。本文调研了国际空间站各舱段的系统级力学试验、热试验以及组件环境试验情况,以期为我国空间站的地面试验系统设计、研制提供参考。
1 环境试验标准及要求
《国际空间站计划鉴定和验收级环境试验要求》(2003)[3]作为各舱段进行地面试验验证的依据,是国际空间站各设计参与机构都应遵守的通用空间站环境试验标准[4-11],从1994 年A 版初次颁布至今,一共进行了20 多次修订,目前已修订到U 版。其具有以下特点:
1)试验项目覆盖航天器经历的全部环境
航天器经历的环境包括地面的存储环境、气候环境、运输环境;……
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