余建波，孙远航，王永松，孙习武

(1.同济大学机械与能源工程学院，上海201804；2.上海航天设备制造总厂有限公司，上海201100)

0 引言

导电滑环作为航天系统信号传输部件，其主要作用为实现空间旋转机构与非转动部件之间功率、信号的传输[1]。随着目前空间任务对转动机构的需求越来越广泛，对星载滑环传输的稳定性和可靠性提出了更高的要求[2]。滑环运行过程中，电流通过其摩擦副和汇流盘传输到航天系统的动力部件或信号接收部件。由于电流的流入，使得滑环的机械损伤和电损伤之间相互耦合，使其具有载流摩擦的特点[3]。

国内外针对导电滑环的载流摩擦进行了大量研究。Monnier等[4]根据滑环运行的特点建立了基于有限元方法的热力电多场耦合的静摩擦模型，用以分析滑环接触区域的变形。Kobayashi等[5]通过滑环磨损实验对滑环的失效机理进行了探究，发现了减轻滑环磨损的方法。McBride[6]通过磨损实验研究了载荷和滑环磨损之间关系，并发现随着载荷的增大，滑环磨损不断加剧。Koss等[7]通过实验研究发现，在滑环高频信号传输过程中，往往信号传输误码率较高。董霖等[8]发现滑环运行过程中存在热力电多场耦合现象，耦合作用会加速滑环的磨损。Chen等[9]研究了多环境因素(包括大气、温度和电流)对载流摩擦副接触稳定性的影响，但是该研究只针对了信号传输稳定性，并没有分析滑环摩擦副磨损情况。刘贤军等[10]建立了滑环的失效物理模型并和Bootstrap方法进行结合，达到了对滑环寿命分布的参数估计，得到了一系列滑环可靠性指标。……