摘要：充退磁线圈在航天器磁性控制、舰船消磁等领域中有重要的应用,线圈中心一定区域内的磁场均匀度是充退磁线圈的关键指标之一。随着线圈组数增多,各组线圈尺寸、安装位置、线圈匝数、电缆截面、电阻功耗等参数需要结合工程可行性约束条件进行优化设计。本文使用序列二次规划(SQP)方法,将共轴多组充退磁线圈系统参数求解问题归结为非线性规划问题进行迭代计算,结合实际工程中的共轴6线圈系统设计案例,详细阐述了优化步骤、线圈匝数整数化及二次优化过程。结果表明,经过优化设计之后的共轴充退磁线圈系统工作区域的磁场均匀度偏差降低到优化前的约1/23,整体磁场均匀度得到了极大提升,线圈参数及电参数结果完全满足技术指标要求,可用于进一步工程化设计。

摘要：对火星表面大气环境特性进行了研究,通过选取合适的计算方法并结合FLUENT流体有限元计算软件对火星表面稀薄气体内部环流进行了模拟仿真分析,提出了以动量源模拟风扇段内流的仿真方法,并进行了可行性讨论。进一步实现了针对圆柱形模拟装置多工况下的内部气体流场稳态和非稳态计算仿真,并对计算结果进行了分析讨论,为火星大气环境模拟装置的设计提供了技术支持和参考。

摘要：为满足适合工程应用的加速寿命试验设计和评估需要,北京卫星环境工程研究所自研了加速寿命试验设计与评估软件ALT511。该软件由4个基本模块组成,其中“单应力一个应力水平”模块包括输入、加速因子计算、退化建模和可靠度评估4个选项卡。基于阿伦尼斯、逆幂律、广义艾琳、Norris-Landzberg以及线性5种加速模型和加速因子计算式,给出试验时间放大倍数和加速寿命试验时长的计算方法,对未失效试验件给出退化建模和伪寿命计算方法,阐述了换算成正常应力下的试验结果分布拟合方法、可靠度点估计值、可靠度下限值计算方法。最后以航天器轴承加速寿命试验为对象给出了软件应用案例。该软件融合了成熟的加速模型、试验方法、权威标准和专家经验,兼具通用性和行业特色。

摘要：为了解决大型空间环境模拟设备真空容器的传统设计方法效率低,且无法进行可靠性分析等问题,将可靠性设计及优化设计方法相结合,给出了真空容器可靠性指数的定义并建立了真空容器可靠性优化数学模型。进而,基于该模型及序列二次规划算法开发了真空容器可靠性优化设计专用软件。最后,通过设计算例及有限元分析验证了数学模型的准确性和优化结果的可行性。与原始设计相比,可靠性优化设计在保证可靠度不低于99.999%的前提下,使结构质量减小了34.2%。

摘要：在开展电场辐射发射试验时,测试系统10 kHz~18 GHz极宽频带范围内场强噪声的准确预测是后续电磁兼容试验规避潜在风险、能够顺利开展的关键所在。场强噪声预测问题一直困扰着试验人员或电磁兼容实验室的设计人员。为此,根据电场辐射发射试验测试系统中各设备的级联关系,建立了测试系统的级联噪声模型,结合设备电磁参数给出了场强噪声的计算公式。计算结果与实测结果相比,两者趋势一致、吻合较好,计算公式在30~200 MHz和200 MHz~1 GHz的适用性最好。场强噪声计算方法可用于电磁兼容测试系统中场强噪声的预测和评估。

摘要：卫星上某些介质结构会遭遇较大范围的温度变化,其电导率会随之出现数量级的变化,这将显著影响内带电结果.受限于电导率-温度模型和内带电三维仿真工具,该温度效应远没有得到深入研究.为此,在真空变温(253—353 K)和强电场(MV/m量级)条件下测试了某种星用改性聚酰亚胺介质的电导率,借鉴Arrhenius电导率-温度模型并考虑强电场下电导率的增强效应,发现电导活化能取值为0.40 e V时,可得到良好的拟合结果.在此基础上,同时考虑辐射诱导电导率,采用地球同步轨道恶劣电子辐射能谱,对该类介质盘环结构进行内带电三维仿真,发现其内带电程度随温度降低而显著增加,带电最严重的区域位于靠近辐射源的接地面边线.温度低于250 K时,2 mm屏蔽铝板下该区域的场强可达到107V/m量级,发生介质击穿放电的可能性较大.所讨论的电导率-温度模型与内带电三维建模方法对进一步评估卫星介质结构内带电程度和做好防护设计具有重要参考意义.

摘要：介绍了月球尘的特点及其对探月活动的影响。在分析月球尘环境及其对月面探测器污染、磨损、阻塞、静电效应的基础上,对月球尘环境模拟技术、月球尘扬尘及其运动学和动力学规律、月球尘效应防护及试验评价方法等研究方向和重点提出了一些初步看法。针对研究内容的需求,梳理出一台完整的月球尘地面模拟试验设备应具备真空、温度、太阳风、太阳紫外、月球尘、月面电场、月面磁场等环境因素。在此基础上,设计了一种月球尘地面模拟试验装置方案,并对月球尘环境效应试验方法进行了初步讨论。为月球探测后期任务条件保障建设及相关研究工作提供参考。

摘要：针对外层空间温度环境模拟系统需承受高剂量辐照的要求,建立了空间温度和辐照环境模拟系统的结构模型,选用制冷机组和加热组件实现了系统加热和制冷,结合防冻液循环与气体循环的方式实现了环境模拟温箱温度远程控制和防辐照设计。将温控过程分为制冷、加热和保温3个阶段,并采用增量式PID控制算法、逆变调功方法和模糊控制方法进行控制,温控效果良好。试验结果表明,环境模拟温箱实际温变曲线与设定的温变曲线拟合良好,达到了主要技术指标,可以满足空间温度环境模拟系统的要求。

摘要：为满足军用飞机座舱光照模拟需求、提高热流模拟的准确性,提出一种大功率辐照式热流模拟系统。该系统可以模拟不同高度下太阳光照环境,并可结合环境模拟舱的低温冷却及气压调节系统,在地面进行军用飞机在飞行过程中的结冰、除冰模拟仿真实验;还可以对驾驶员进行不同光照环境下的视觉负荷实验和视觉功效实验,模拟飞行过程中光照对飞行员的影响。通过设计仿真发现:热流模拟辐照系统辐照范围可达到1500 mm×3500 mm;在工作距离1000 mm内,最大辐射能量可达到1.89 sc(1 sc=1353 W/m2),辐照均匀性可达到±12.2%.对实际试验系统进行测量,最大辐照能量可达到1.80 sc,辐照均匀性可达到±13.3%,与仿真结果接近,验证了系统的准确性和可靠性。为满足军用飞机座舱常用需求,对单灯进行了低气压环境试验,试验结果表明:该系统单灯结构可满足低气压环境工作,后续可进一步开展热流模拟辐照系统整体的特殊环境试验,为军用飞机环境控制系统及环境模拟技术奠定基础。

摘要：推进器羽流的电磁矢量控制是基于电磁位形的改变使得喷射的羽流改变方向。为了原理性验证电推进羽流电磁矢量控制技术,针对螺旋波电推进器,开展了磁场位形调制仿真设计和试验验证。说明了电磁矢量调制线圈能够改变磁场位型,并且在试验过程中验证了等离子体羽流随磁场位型变化而产生的羽流方向偏转。在周期性磁场调制过程中,验证了等离子体密度参数随之周期性涨落。螺旋波电推进羽流方向最大偏转角度60°,可控偏转频率15 Hz,说明了电推进羽流电磁矢量控制的可行性。