摘要：提出了面向目标任务的小卫星冷气推进系统设计方法。应用有效比冲作为小卫星推进系统的评价指标,将贮箱质量引入到常用冷气推进剂选择标准中,建立了面向目标任务的冷气推进方案设计方法;推导了冷气微推力器的一般设计流程;最后,对某目标任务,设计了推力为20mN的氮气推进系统。

摘要：轨道降低,航天器受到的气动力增大,气动力对航天器影响显著。考虑自由分子流态下的超低轨航天器,利用分割法把简单外形的航天器分割为几部分,分别计算各部分的气动力,然后相加获得总的气动力效果;通过对平面的气动力进行计算分析,提出了超低轨航天器的减阻设计方法;结果表明:当轨道高度降低到250km左右时,航天器受到的气动阻力比500km高出约2个数量级;一般情况下,超低轨航天器应采用细长体构型,减小迎风面积;侧面积引起的航天器阻力已经不可忽略,应采用侧面光滑技术,减少侧面阻力;当超低轨航天器长细比超过一定限度后,随着长细比增大,大气阻力升高。

摘要：为了研究炭纤维缠绕壳体在力热联合载荷下的轴压稳定性,通过试验测试了炭纤维复合材料单层板在不同温度下的弹性常数,计算出炭纤维复合材料壳体在不同温度下的等效弹性常数。基于层合板理论计算了炭纤维复合材料壳体的临界轴压,设计了力热联合载荷下炭纤维缠绕壳体试验方案,测试了壳体在不同温度下的轴压破坏载荷。结果表明,炭纤维复合材料壳体的临界轴压随温度升高逐渐降低;当使用温度超过树脂玻璃化温度后,壳体轴压破坏载荷呈指数级下降;在临界轴压理论计算公式的基础上取修正系数为0.04,可准确预示炭纤维复合材料壳体的轴压破坏载荷。相关结论和方法可为固体发动机复合材料壳体和外防热结构设计提供依据。

摘要：针对碳纤维复合材料壳体轴压稳定性问题,提出了理论推导、数值模拟和试验验证相结合工程计算方法,获得了铺层相关参数对轴压稳定性的影响规律。基于层合板理论,计算了碳纤维复合材料壳体的等效弹性常数;以?150 mm碳纤维复合材料圆筒为研究对象,通过壳体破坏性轴压试验,验证了理论计算和有限元数值模拟的正确性;计算了碳纤维缠绕角及增加0°铺层对复合材料弹性常数的影响规律。研究结果表明,通过引入修正系数k=0.4,理论计算结果与实际轴压破坏载荷较为接近;通过增加0°铺层数,能够大幅度地提高壳体刚度,且对刚度提升的贡献远大于所引起的重量增加。复合材料刚度是决定壳体临界轴压载荷的关键因素,固体发动机设计过程中增加材料刚度可有效提升其轴压稳定性。