【摘 要】
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运载火箭、有效载荷结构及仪器设备在点火至卫星在轨运行阶段要经历多种动力学环境,如发动机推力脉动和气动噪声载荷引起的结构振动,发动机点火、关机与分离过程的冲击,以及起飞噪声与气动噪声引起的内声场等。严酷的力学环境可能引起结构失效、仪器设备故障等问题,甚至导致飞行失败。美国NASA一项调查研究表明,近50%的发射后不久产生的航天器故障是由发射阶段的振动、冲击和噪声载荷引起的。采用动力学环境减缓与控制技
【出 处】
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第十六届全国非线性振动暨第十三届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议
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运载火箭、有效载荷结构及仪器设备在点火至卫星在轨运行阶段要经历多种动力学环境,如发动机推力脉动和气动噪声载荷引起的结构振动,发动机点火、关机与分离过程的冲击,以及起飞噪声与气动噪声引起的内声场等。严酷的力学环境可能引起结构失效、仪器设备故障等问题,甚至导致飞行失败。美国NASA一项调查研究表明,近50%的发射后不久产生的航天器故障是由发射阶段的振动、冲击和噪声载荷引起的。采用动力学环境减缓与控制技术可显著减小有效载荷、仪器设备等的振动、冲击与噪声环境,提高有效载荷比及飞行可靠性。本文针对航天飞行器受到的振动、冲击、噪声环境,进行了环境分析及载荷传递路径分析,针对运载火箭、有效载荷及仪器设备在不同发射阶段受不同载荷环境下引起的振动、冲击、噪声环境进行减缓与控制。在星箭分离阶段,整星受到高频冲击环境,采用冲击环可减缓卫星上关键设备受到的冲击环境;在星箭分离阶段,卫星关键设备受到高频振动环境,同时考虑到卫星仪器设备在轨时受到的高低温环境的影响,采用金属减振器对卫星上关键仪器设备进行减振;在发动机起飞到整流罩分离阶段,对起飞噪声与气动噪声引起的整流罩内声场采用降噪技术进行降噪。根据减振、缓冲、降噪原理,分别设计了不同的减振、缓冲及降噪装置,并开展了相应的试验验证,对各种装置的控制效果进行了评估,减振、缓冲、降噪装置都起到了较好的控制效果,为提高运载火箭及有效载荷的可靠性提供了技术保障。
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